要求第三类所在区域通过组桥后测量仍不满足，但通过造应力集中后并进行组桥方式测量的方案满足上述两个要求。本章通过按照第类第二类第三类设计方案的评估，选择出满足条件的设计方案，最终设计出测力构架。为设计方便，图中和和沿纵向轴对称和和沿横向轴对称浮沉载荷系对于浮沉载荷系，根据应力图比较可得出浮沉载荷系作用下应力比较大，强响应区较多，如图所示。第类设计方案评估选取这三处强响应区，在受不同载荷系单独作用下的应力大小进行对比分析，列于表中。为了描述的方便，各载荷系用相应的符号表示浮沉载荷系几侧滚载荷系几扭转载荷系几横向载荷系几纵向载荷系纯度为载荷分离纯度即单独载荷系作用下的应力大小占各载荷系作用下应力大小之和的比值。例如表中第二类设计方案评估对这三处强响应区，分别进行组桥，考虑各个载荷系作用后应力对称特性，进行比选，确定组全桥在两个侧梁各贴个纵横组合，共四个片。同纵横组合，组合为邻臂，两个工作片组合为对臂，两个补偿片组合为对臂。工作片与另侧梁的温度补偿片相连。方案纵横贴片位于在空气弹簧下方侧梁主体下盖板正中部为设计方便，图中和和沿纵向轴对称和和沿横向轴对称方案纵横贴片位于空气弹簧下方测量主体上盖板正中部为设计方便，图中和和沿纵向轴对称和和沿横向轴对称方案贴片位于定位臂座与侧梁连接处的圆滑过渡区外部为设计方便，图中和和沿纵向轴对称。组桥后的应力计算公式为，口，乓几。三种方案分别如图所示。浮沉载荷系识别组桥方案应力可以达到，纯度可以达到，浮沉载荷系识别组桥方案应力可以达到，纯度可以达到浮沉载荷系识别组桥方案应力可以达到，纯度可以达到，这两种方案都属于第二类，考虑到测量的准确性，选择第种。侧滚载荷系侧滚载荷系作用于拖车转向架构架的两空气弹簧上，根据对称性，选择参考图位进行分析，如图。图中区域应力较大，但这些区域在定位臂座与侧梁连接处的圆滑过渡区，属于连接焊缝区域，属于第类，不能作为载荷识别点。区域位于位臂座与侧梁连接处的圆滑过渡区外部，为位于空气弹簧下方侧梁主体下盖板中部，选取这两处强响应区，并进行对比分析。第类设计方案评估图所示区域应力值，此处应力处于州田。分别选择图中处，在受不同载荷系单独作用下的应力大小进行对比分析，列于表中第二类设计方案评估对上述两处强响应区，分别进行组桥，考虑各个载荷系作用后应力对称特性，进行比选，确定组全桥在两个侧梁各贴两个纵向应变片，共四个片，工作片组合，组合为邻臂，工作片组合，组合为对臂，工作片片与另侧梁的工作片相连。方案纵向贴片位于在空气弹簧下方侧梁主体下盖板中部。为设计方便，图中和和沿纵向轴对称和和沿横向轴对称方案纵向贴片位于定位臂座与侧梁连接处的圆滑过渡区外部为设计方便，图中和和沿纵向轴对称和和沿横向轴对称组桥后的应力计算公式为口气几几几。两种方案如图所示。第三类设计方案评估现根据这两种方案进行造应力集中挖两圆坑，两圆坑半径为坑距坑深。第种方案在空气弹簧下方侧梁主体下盖板中部如图第种方案在定位臂座与侧梁连接处的圆滑过渡区外部如图，组桥方式不变。结论与展望结论建立高速列车转向架构架疲劳可靠性设计规范和评估标准具有重要的工程实际价值，是实现高速列车结构研发自主创新的个标志性的关键环节，其基础是建立构架载荷谱。本文研究工作属于国家科技支撑计划中国高速列车关键技术研究及装备研制高速列车关键结构件载荷谱部分重大项目的组成部分，本研究工作的主要任务是进行型高速动车组转向架测力构架的方案设计。测力构架是为适应高速列车转向架构架载荷谱建立需要而纵向载荷系单独产生的响应量值为。展望提出用组桥和造应力集中的方法将转向架改造成测力构架是载荷识别的种新方法。本文的工作只是对改造测力构架提出了种满足要求的理论设计，但没有经过实际验证。为了提高设计的可行性，需要在以下两个方面作进步研究对测力构架设计方案进行疲劳可靠性评估对测力构架设计方案进行实际标定，以确定设计方案的准确性和可行性。转向架测力构架研制工作还刚起步，需要继续进行深入的研究，并不断通过实践检验，研发出符合要求的测力构架。参考文献钱立新主编世界高速铁路技术北京中国铁道出版社朱超甫，陈虎平，刘哲测力传感器设计的应力集中原则传感器世界盛美珍电阻测力传感器设计的应力集中问题研究北京电力高等专科学校学报日本工业标准调查会铁路车辆转向架载荷试验方法高秀华结构力学与有限单元法原理长春吉林科学技术出版社，杜平安，甘娥忠，于亚婷编著有限元法原理建模及应用北京国防工业出版社，北京交通大学结构强度检测实验室提高机车车辆转向架构架寿命及可靠性研究北京北京交通大学，王勋成，邵敏编有限单元法基本原理和数值方法北京清华大学出版社邓凡平编有限元分析自学手册北京人民邮电出版社文祥荣车体转向架时域载荷识别方法研究北京交通大学博士论文许锋，陈怀海，鲍明机械振动载荷识别研究的现状与未来中国机械工程孔炜，冯顺山，朱春梅载荷识别技术在火箭推力偏心测试中的应用北京理工大学学报叮尔丫汀允，湘，唐秀近动态力识别的时域方法人连工学院学报徐鹿麟材力中的静态直流数字为应变仪原理与实践农业机械学报，李永敏检测仪器电子电路西安西北二业大学出版社，王君，凌振宝传感器原理及检测技术长春吉林大学出版社朱宁月客运机车转向架构架结构载荷系标定方案研究五学硕士论文北京交通大学赵志伟，雷宏刚应力集中研究评述，科学之友小王启智，吴大鹏拉伸偏心圆孔板的应力集中系数表达式力学与实践张犷峰基于不同板宽的孔边应力集中问题讨论卜业科技科西田正孝应力集中李安定等译比京机械业出版社自弘左丽阴动车组拖车构架强度分析学硕十论文北京交通大学严隽毫车辆程第二版北京中国铁道出版社，于开平，周传月，谭惠丰从入门到精通北京科学出版社王国强社，袁金荣大学石长伟，石长伟实用工程数值模拟技术及其在上的实践西安西北工业大学出版出的项具有创新性的技术方案。由于高速列车转向架构架的载荷激扰频率与构架弹性振动固有频率接近，构架实际受到的载荷与动应力之间呈复杂的动态传递关系。采用测力构架方式进行构架载荷测量对于建立构架载荷谱具有独特优势测试载荷与构架疲劳关键部位动应力之间具有准静态传递关系，很适合用于建立构架疲劳可靠性设计规范和评估标准所需的静态化的载荷谱。构架是承受复杂载荷作用的框架型结构，为适应构架载荷谱编谱需要，本文将构架载荷分解为浮沉载荷系侧滚载荷系扭转载荷系横向载荷系以及纵向载荷系。这些载荷系在构架上产生的响应具有定程度的祸合性，因此测力构架设计首先必须解决载荷系的解藕问题。原有构架用于测力时，满足载荷系解偶要求的测试方案般都存在着信噪比低的问题。噪声主要与整个测试系统的固有特性和测试环境相关，与构架测力方案关联很小。因此，从构架测力方案设计的角度，提高信噪比的主要途径在于增强响应信本文以盼型高速动车组拖车转向架构架为对象，在分析与各载荷系对应的响应分布特征的基础上，结合响应祸合度分析，确定了适宜的测试区域和合理的组桥方式在参考实测载荷水平的基础上，预测了上述测试方案的响应水平，结合测试区域特征，选用适宜的应力集中技术增强响应信号以满足载荷测试要求。主要工作如下是针对转向架构架局部多为板型结构的特点，考虑到必需保持构架结构密闭性的限制，选择了挖坑这方便有效的应力集中引入方式。采用三维有限元方法对挖坑产生的应力集中效果进行了系统分析，进步分析了相邻双坑在满足贴片条件下的应力集中叠加效果。研究表明，单坑边缘的应力集中系数可以达到左右，双坑边缘的应力集中系数可以达到左右，提高约。证实相邻双坑是种方便有效的强化应力集中方案。二是在详细分析型高速动车组拖车转向架构架的结构组成和受载方式的基础上，采用三维有限元方法建立了构架的有限元分析模型。根据构架承载特点和载荷谱编谱需要，将构架载荷分解为浮沉载荷系侧滚载荷系横向载荷系扭转载荷系和纵向载荷系。系统分析了各载荷系单独作用下构架应力的分布特征，结合实测载荷量值大小和载荷谱编制要求，预测了原型构架的基础应力量值，为进行测力构架方案设计奠定了基础。三是从满足载荷谱编谱需要出发，重点针对载荷系提纯精度和载荷系测量信噪比两个方面，采用合理的组桥方式和引入应力集中的方法，分别对每种载荷的测试方案进行了设计。分析表明各载荷系测试方案对应的本载荷系提纯精度均不低于，噪声占总信号的比例不超过，满足载荷信号测试精度和载荷谱编谱要求。型动车组拖车转向架测力构架各载荷系具体测试方案如下如图所示，位置在空气弹簧下方侧梁主体上盖板正中部组桥方式确定在两个侧梁各贴个纵横组合，共四个片。同纵横组合，组合为邻臂，两个工作片组合为对臂，两个补偿片组合为对臂。工作片与另侧梁的温度补偿片相连。该方案对应的浮沉载荷系的提纯精度为，浮沉载荷系单独产生的响应量值为。如图所示，位置空气弹簧下方侧梁主体下盖板中部，两圆坑半径为坑距坑深组桥方式在两个侧梁各贴两个纵向应变片，共四个片，工作片组合，组合为邻臂，工作片组合，组合为对臂，工作片片与另侧梁的工作片相连。该方案对应的测滚载荷系的提纯精度为，测滚载荷系单独产生的响应量值为。如图所示，位置定位臂座的饭金上，圆坑半径为坑距坑深组桥方式两个饭金上各贴两个纵向应变片，共四个，工作片组合，组合为邻臂，工作片组合，组合为对臂，工作片与另侧梁的工作片相连。该方案对应的横向载荷系的提纯精度为，横向载荷系单独产生的响应量值为。如图所示，位置纵向连接梁与横梁内侧组桥方式在两个