動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù)采集及疲勞分析系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加速，交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重。城市軌道交通尤其是地鐵交通系統(tǒng)作為最重要的解決方式之一，得到廣泛的應(yīng)用，其運(yùn)行安全性也必然得到了越來(lái)越來(lái)多的關(guān)注。轉(zhuǎn)向架作為軌道車(chē)輛核心部件，在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中會(huì)受到長(zhǎng)期且復(fù)雜的交變應(yīng)力作用，導(dǎo)致關(guān)鍵承載部位疲勞損傷甚至發(fā)生疲勞破壞，嚴(yán)重影響車(chē)輛的運(yùn)行安全。所以，我們需要對(duì)軌道車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行疲勞分析和壽命預(yù)測(cè)，以確保它的安全運(yùn)行。
　　通常，采用動(dòng)應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)以獲得轉(zhuǎn)

2、向架關(guān)鍵位置在實(shí)際運(yùn)行中的應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到疲勞強(qiáng)度的評(píng)估和疲勞壽命的預(yù)測(cè)。針對(duì)動(dòng)應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)及疲勞分析的原理和特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù)采集及疲勞分析系統(tǒng)，可以完成從應(yīng)力數(shù)據(jù)采集到疲勞分析的全部工作。
　　數(shù)據(jù)采集部分，在充分考慮運(yùn)用特點(diǎn)、環(huán)境、性能、成本等各項(xiàng)要求下，提出了ARM+CPLD雙控制核心的架構(gòu)思路。可編程邏輯器件CPLD負(fù)責(zé)模擬量采集和轉(zhuǎn)換的控制，包括多路選擇開(kāi)關(guān)、AD轉(zhuǎn)換芯片、FIFO存儲(chǔ)芯片等器件

3、的時(shí)序控制;ARM芯片STM32F407則負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)和與上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的控制，通過(guò)FSMC總線與CPLD通信，從FIFO中讀取暫存的轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)上傳至PC機(jī)。
　　疲勞分析部分，采用Delphi加Matlab的方式編寫(xiě)分析軟件，發(fā)揮兩者各自的優(yōu)點(diǎn)。在Delphi環(huán)境下完成了分析軟件的人機(jī)交互和整體框架的設(shè)計(jì)，利用Matlab編寫(xiě)實(shí)際的處理程序。軟件主要分為數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)分析兩大模塊，在數(shù)據(jù)分析模塊中我們實(shí)現(xiàn)了雨流計(jì)數(shù)及