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

1、隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的不斷加速，交通擁堵問題日益嚴重。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，其運行安全性也必然得到了越來越來多的關(guān)注。轉(zhuǎn)向架作為軌道車輛核心部件，在實際運行環(huán)境中會受到長期且復(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，嚴重影響車輛的運行安全。所以，我們需要對軌道車輛的轉(zhuǎn)向架進行疲勞分析和壽命預(yù)測，以確保它的安全運行。
　　通常，采用動應(yīng)力測試試驗以獲得轉(zhuǎn)

2、向架關(guān)鍵位置在實際運行中的應(yīng)力狀態(tài)數(shù)據(jù)，再進行數(shù)據(jù)處理得到疲勞強度的評估和疲勞壽命的預(yù)測。針對動應(yīng)力測試試驗及疲勞分析的原理和特點，我們設(shè)計了動應(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，在充分考慮運用特點、環(huán)境、性能、成本等各項要求下，提出了ARM+CPLD雙控制核心的架構(gòu)思路。可編程邏輯器件CPLD負責模擬量采集和轉(zhuǎn)換的控制，包括多路選擇開關(guān)、AD轉(zhuǎn)換芯片、FIFO存儲芯片等器件

3、的時序控制;ARM芯片STM32F407則負責整個系統(tǒng)和與上位機網(wǎng)絡(luò)通信的控制，通過FSMC總線與CPLD通信，從FIFO中讀取暫存的轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳至PC機。
　　疲勞分析部分，采用Delphi加Matlab的方式編寫分析軟件，發(fā)揮兩者各自的優(yōu)點。在Delphi環(huán)境下完成了分析軟件的人機交互和整體框架的設(shè)計，利用Matlab編寫實際的處理程序。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)分析模塊中我們實現(xiàn)了雨流計數(shù)及