CN109520644A - 弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供的弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置，涉及扣压力检测技术领域。其中，所述弹条扣压力检测方法用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测，该方法包括：建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系；获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率；根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。通过上述方法，可以改善现有技术中对弹条的扣压力进行检测时存在不便或检测精度低的问题。

Description

弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置

技术领域

本申请涉及扣压力检测技术领域，具体而言，涉及一种弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置。

背景技术

在铁路系统中，扣件作为钢轨与轨枕间的重要连接件，对保持钢轨和轨枕的联结稳定、缓解轮轨冲击、减小振动传播起着重要的作用。其中，作为扣件的弹条主要提供扣压力，确保铁路车辆的行车安全。然而，由于铁轨长期的使用以及列车的高速重载化，容易导致扣件的松动和失效，如不及时监控检测，必将造成严重的安全事故。

现有技术中，主要存在两种检测方法。其一，记载于国家标准(TB/T 3395.2-2015《高速铁路扣件系统试验方法第2部分：组装扣压力的测定》)。其二，记载于发明专利《扣件扣压力测试设备及方法》(ZL201511006082.1)与《弹条扣压力的测试方法与装置》(ZL200910079419.X)。

经发明人研究发现，上述两种方法中，前者由于只能进行室内测试而具有较大的局限性，后者由于需要对弹条施加较大的外力而导致测量精度较低。因此，提供一种能够对弹条的扣压力进行便捷、高精度的检测方案是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置，以改善现有技术中对弹条的扣压力进行检测时存在不便或检测精度低的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

一种弹条扣压力检测方法，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测，所述方法包括：

建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系；

获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率；

根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测方法中，所述获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率的步骤包括：

控制力锤向在铁路系统中当前状态下的所述弹条施加力以使该弹条振动；

通过设置于所述弹条的加速度传感器获取到的振动加速度，计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测方法中，所述建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系的步骤包括：

建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型，其中，该扣件系统包括弹条、铁垫板和弹性胶垫；

对所述三维实体模型中的弹条模型施加不同的位移荷载以达到弹条不同弹程的扣压状态，并对处于不同扣压状态下的弹条模型进行模态分析处理，以得到不同弹程的扣压状态对应的固有频率；

根据所述不同弹程和预设规则计算得到不同的扣压力，并将该不同的扣压力与得到的所述固有频率建立对应关系。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测方法中，所述建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系的步骤还包括：

通过结构静力分析对所述三维实体模型进行处理，以分别获取多个不同弹程的扣压状态下的扣压力；

对所述多个不同弹程和对应的扣压力进行拟合处理，以得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测方法中，所述建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型的步骤包括：

获取所述铁路系统中弹条的线型信息和截面信息；

基于所述弹条的线型信息和截面信息通过旋转成体的方式建立对应的弹条模型。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测方法中，所述建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型的步骤包括：

分别获取所述铁路系统中铁垫板和弹性胶垫的截面信息；

基于所述铁垫板和弹性胶垫的截面信息通过截面拉伸成体的方式分别建立对应的铁垫板模型和弹性胶垫模型。

本申请实施例还提供了一种弹条扣压力检测装置，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测，所述装置包括：

关系建立模块，用于建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系；

频率获取模块，用于获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率；

压力计算模块，用于根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测装置中，所述频率获取模块包括：

力锤控制子模块，用于控制力锤向在铁路系统中当前状态下的所述弹条施加力以使该弹条振动；

频率计算子模块，用于通过设置于所述弹条的加速度传感器获取到的振动加速度，计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测装置中，所述关系建立模块包括：

模型建立子模块，用于建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型，其中，该扣件系统包括弹条、铁垫板和弹性胶垫；

频率获取子模块，用于对所述三维实体模型中的弹条模型施加不同的位移荷载以达到弹条不同弹程的扣压状态，并对处于不同扣压状态下的弹条模型进行模态分析处理，以得到不同弹程的扣压状态对应的固有频率；

关系建立子模块，用于根据所述不同弹程和预设规则计算得到不同的扣压力，并将该不同的扣压力与得到的所述固有频率建立对应关系。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述弹条扣压力检测装置中，所述关系建立模块还包括：

压力获取子模块，用于通过结构静力分析对所述三维实体模型进行处理，以分别获取多个不同弹程的扣压状态下的扣压力；

规则获取子模块，用于对所述多个不同弹程和对应的扣压力进行拟合处理，以得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则。

本申请提供的弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置，在需要检测弹条的扣压力时，获取弹条的固有频率，然后根据建立的扣压力与固有频率的对应关系计算得到弹条的扣压力，可以避免现有技术中由于只能进行室内测试而具有较大的局限性或者由于需要对弹条施加较大的外力而导致测量精度较低的问题。并且，还可以避免因需要对弹条施加较大的外力而对弹条造成较大的损伤的问题，具有极高的实用价值。

进一步地，通过建立包括弹条模型、铁垫板模型和弹性胶垫模型的三维实体模型，以使基于该三维实体模型建立的扣压力与固有频率之间的对应关系能够全面地反映实际应用中弹条的特性，使得该对应关系具有较高的准确度，从而进一步提高检测的精度。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电子设备的方框示意图。

图2为本申请实施例提供的弹条扣压力检测方法的流程示意图。

图3为图2中步骤S110的流程示意图。

图4为本申请实施例提供的固有频率与扣压力的一种关系示意图。

图5为图2中步骤S110的另一流程示意图。

图6为本申请实施例提供的弹程与扣压力的一种关系示意图。

图7为图2中步骤S130的流程示意图。

图8为本申请实施例提供的固有频率与振动加速度的一种关系示意图。

图9为本申请实施例提供的弹条扣压力检测装置包括的功能模块的方框示意图。

图10为本申请实施例提供的关系建立模块包括的功能模块的方框示意图。

图11为本申请实施例提供的关系建立模块包括的另一功能模块的方框示意图。

图12为本申请实施例提供的频率获取模块包括的功能模块的方框示意图。

图标：10-电子设备；12-存储器；14-处理器；100-弹条扣压力检测装置；110-关系建立模块；111-模型建立子模块；112-频率获取子模块；113-关系建立子模块；115-压力获取子模块；116-规则获取子模块；130-频率获取模块；131-力锤控制子模块；133-频率计算子模块；150-压力计算模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1所示，本申请实施例提供了一种电子设备10，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测。该电子设备10可以包括存储器12、处理器14和弹条扣压力检测装置100。

详细地，所述存储器12和处理器14之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，相互之间可通过一条或多条通讯总线实现电性连接。所述弹条扣压力检测装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器12中的软件功能模块。所述处理器14用于执行所述存储器12中存储的可执行的计算机程序，例如，所述弹条扣压力检测装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等，以实现弹条扣压力检测方法，从而对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测。

其中，所述存储器12可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器12用于存储程序，所述处理器14在接收到执行指令后，执行所述程序。

所述处理器14可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器14可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、片上系统(System on Chip，SoC)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述电子设备10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

可选地，所述电子设备10的具体类型不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，所述电子设备10可以包括，但不限于电脑、平板电脑、手机等终端设备。

结合图2，本申请实施例还提供一种可应用于上述电子设备10的弹条扣压力检测方法，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测。其中，所述弹条扣压力检测方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述处理器14实现。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S110，建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系。

在本实施例中，可以预先获取所述弹条在不同的扣压力下的固有频率，并根据获取的扣压力和固有频率建立一对应关系，然后，可以存储该对应关系，以便于在需要进行扣压力检测时，可以根据该对应关系简单、快捷的计算得到弹条的扣压力。

步骤S130，获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。

在通过步骤S110建立有所述对应关系的基础上，若需要对弹条的扣压力进行检测，此时，可以通过检测弹条在当前状态下的固有频率即可，以替代直接对弹条进行扣压力检测而存在不便或精度低的问题。

步骤S150，根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。

在本实施例中，通过步骤S130获取到弹条在当前状态下的固有频率之后，可以根据步骤S110建立的对应关系，以得到在当前状态下的固有频率对应的一扣压力，也就是得到了弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。

可选地，执行步骤S110以建立对应关系的方式不受限制，可以根据实际应用需求进行选择，例如，通过获取一相同的弹条，然后向该弹条施加不同的扣压力，并获取在不同扣压力之下的固有频率，从而建立所述对应关系。在本实施例中，为便于所述对应关系的建立，结合图3，步骤S110可以包括步骤S111、步骤S112以及步骤S113，以建立扣压力与固有频率之间的对应关系。

步骤S111，建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型。

经发明人长期的研究分析，发现在铁路系统中弹条的特性在较大程度上受铁垫板和弹性胶垫的影响。因此，在本实施例中，所述三维实体模型对应的铁路系统在包括弹条的基础上，还可以包括铁垫板和弹性胶垫。

也就是说，所述三维实体模型包括弹条模型、铁垫板模型和弹性胶垫模型。并且，为进一步地提高检测的精度，在本实施例中，所述三维实体模型还可以包括钢轨模型、轨距挡块模型以及螺栓模型。

在一种可以替代的示例中，所述三维实体模型可以包括钢轨模型、弹条模型、轨距挡块模型、弹性胶垫模型以及铁垫板模型。并且，可以分别对各模型进行物理属性的赋值处理。

其中，物理属性可以包括弹性模量、泊松比以及密度。并且，可以分别按照下表进行赋值：

并且，还可以将各部件之间设置为面-面摩擦接触，具体的接触关系不受限制，可以根据实际应用需求进行选择，例如，在一种可以替代的示例中，各部件之间的接触关系可以按照下表进行设置：

通过上述设置，可以使得建立的三维实体模型全面地反映对应的铁路系统中的扣件系统，以保证基于该模型建立的对应关系具有较高的准确度。

步骤S112，对所述三维实体模型中的弹条模型施加不同的位移荷载以达到弹条不同弹程的扣压状态，并对处于不同扣压状态下的弹条模型进行模态分析处理，以得到不同弹程的扣压状态对应的固有频率。

在本实施例中，在通过步骤S111建立三维实体模型之后，可以通过ANSYS有限元软件对该三维实体模型进行模态分析处理，以得到不同位移荷载(也就是弹条的弹程)下的弹条模型对应的固有频率。

步骤S113，根据所述不同弹程和预设规则计算得到不同的扣压力，并将该不同的扣压力与得到的所述固有频率建立对应关系。

在本实施例中，通过步骤S112可以得到不同弹程和固有频率的关系，然后，根据具有弹程-扣压力函数关系的预设规则，可以得到扣压力与固有频率之间的关系。

例如，在一种可以替代的示例中，可以得到如图4所示的固有频率与扣压力之间的一种关系，然后通过进行拟合，可以得到如下一对应关系：

P＝0.02248*f-4.82；

其中，P为扣压力(单位为kN)，f为固有频率(单位为Hz)。

可选地，执行步骤S111以建立三维实体模型的方式不受限制，可以根据实际应用需求进行选择。在本实施例中，针对不同的部件可以采用不同的方式进行建模。

例如，在一种可以替代的示例中，步骤S111可以包括以下步骤以对所述弹条进行建模：

获取所述铁路系统中弹条的线型信息和截面信息；基于所述弹条的线型信息和截面信息通过旋转成体的方式建立对应的弹条模型。

又例如，在另一种可以替代的示例中，步骤S111可以包括以下步骤以对铁垫板和弹性胶垫分别进行建模：

分别获取所述铁路系统中铁垫板和弹性胶垫的截面信息；基于所述铁垫板和弹性胶垫的截面信息通过截面拉伸成体的方式分别建立对应的铁垫板模型和弹性胶垫模型。

需要说明的是，步骤S111包括的各步骤中，虽然具体建模的方式不同，但是，可以采用相同的建模软件进行处理，例如，可以通过UG建模软件分别进行不同的模型建立。

进一步地，步骤S113中的所述预设规则的具体内容不受限制，可以根据实际应用需求进行选择。在本实施例中，结合图5，步骤S110还可以包括步骤S115和步骤S116，以得到所述预设规则。

步骤S115，通过结构静力分析对所述三维实体模型进行处理，以分别获取不同弹程的扣压状态下的扣压力。

步骤S116，对所述不同弹程和对应的扣压力进行拟合处理，以得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则。

在本实施例中，可以通过上述的ANSYS有限元软件对所述三维实体模型进行结构静力分析，以得到不同弹程下的扣压力。

例如，在一种可以替代的示例中，所述不同位移荷载可以包括9mm、10mm、10.5mm、11mm、12mm、13mm、14mm，以分别进行分析，进而得到对应的扣压力，如图6所示。

然后，可以根据图6所示的关系进行拟合处理，得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则：

P＝1.17*H-1.37；

其中，P为扣压力(单位为kN)，H为弹程(单位为mm)。

可选地，执行步骤S130以获取固有频率的方式不受限制，可以根据实际应用需求进行选择。在本实施例中，结合图7，步骤S130可以包括步骤S131和步骤S133，具体内容如下所述。

步骤S131，控制力锤向在铁路系统中当前状态下的所述弹条施加力以使该弹条振动。

在本实施例中，所述电子设备10可以连接有力锤。然后，控制该力锤敲击在铁路系统中当前状态下的弹条，以使该弹条产生振动。

步骤S133，通过设置于所述弹条的加速度传感器获取到的振动加速度，计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。

在本实施例中，在进行固有频率的检测时，可以将所述加速度传感器通过磁座吸附在所述弹条上，以检测弹条在力锤的敲击下的振动加速度。

在获取到弹条的振动加速度之后，进行分析处理可以得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率，具体的分析方法，可以参照图8所示(在该图所示的示例中，固有频率为758Hz)。

需要说明的是，在上述弹条扣压力检测方法包括的各步骤中，各步骤可以分别是通过不同的电子设备10进行处理，例如，进行三维实体模型建立的电子设备10，可以与进行固有频率检测的电子设备10不同。

结合图9，本申请实施例还提供一种可应用于上述电子设备10的弹条扣压力检测装置100，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测。其中，所述弹条扣压力检测装置100可以包括关系建立模块110、频率获取模块130以及压力计算模块150。

所述关系建立模块110，用于建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系。在本实施例中，所述关系建立模块110可用于执行图2所示的步骤S110，关于所述关系建立模块110的相关内容可以参照前文对步骤S110的描述。

所述频率获取模块130，用于获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。在本实施例中，所述频率获取模块130可用于执行图2所示的步骤S130，关于所述频率获取模块130的相关内容可以参照前文对步骤S130的描述。

所述压力计算模块150，用于根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。在本实施例中，所述压力计算模块150可用于执行图2所示的步骤S150，关于所述压力计算模块150的相关内容可以参照前文对步骤S150的描述。

结合图10，在本实施例中，所述关系建立模块110可以包括模型建立子模块111、频率获取子模块112以及关系建立子模块113。

所述模型建立子模块111，用于建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型，其中，该扣件系统包括弹条、铁垫板和弹性胶垫。在本实施例中，所述模型建立子模块111可用于执行图3所示的步骤S111，关于所述模型建立子模块111的相关内容可以参照前文对步骤S111的描述。

所述频率获取子模块112，用于对所述三维实体模型中的弹条模型施加不同的位移荷载以达到弹条不同弹程的扣压状态，并对处于不同扣压状态下的弹条模型进行模态分析处理，以得到不同弹程的扣压状态对应的固有频率。在本实施例中，所述频率获取子模块112可用于执行图3所示的步骤S112，关于所述频率获取子模块112的相关内容可以参照前文对步骤S112的描述。

所述关系建立子模块113，用于根据所述不同弹程和预设规则计算得到不同的扣压力，并将该不同的扣压力与得到的所述固有频率建立对应关系。在本实施例中，所述关系建立子模块113可用于执行图3所示的步骤S113，关于所述关系建立子模块113的相关内容可以参照前文对步骤S113的描述。

结合图11，在本实施例中，所述关系建立模块110还可以包括压力获取子模块115和规则获取子模块116。

所述压力获取子模块115，用于通过结构静力分析对所述三维实体模型进行处理，以分别获取多个不同弹程的扣压状态下的扣压力。在本实施例中，所述压力获取子模块115可用于执行图5所示的步骤S115，关于所述压力获取子模块115的相关内容可以参照前文对步骤S115的描述。

所述规则获取子模块116，用于对所述多个不同弹程和对应的扣压力进行拟合处理，以得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则。在本实施例中，所述规则获取子模块116可用于执行图5所示的步骤S116，关于所述规则获取子模块116的相关内容可以参照前文对步骤S116的描述。

结合图12，在本实施例中，所述频率获取模块130可以包括力锤控制子模块131和频率计算子模块133。

所述力锤控制子模块131，用于控制力锤向在铁路系统中当前状态下的所述弹条施加力以使该弹条振动。在本实施例中，所述力锤控制子模块131可用于执行图7所示的步骤S131，关于所述力锤控制子模块131的相关内容可以参照前文对步骤S131的描述。

所述频率计算子模块133，用于通过设置于所述弹条的加速度传感器获取到的振动加速度，计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。在本实施例中，所述频率计算子模块133可用于执行图7所示的步骤S133，关于所述频率计算子模块133的相关内容可以参照前文对步骤S133的描述。

综上所述，本申请提供的的弹条扣压力检测方法和弹条扣压力检测装置100，在需要检测弹条的扣压力时，获取弹条的固有频率，然后根据建立的扣压力与固有频率的对应关系计算得到弹条的扣压力，可以避免现有技术中由于只能进行室内测试而具有较大的局限性或者由于需要对弹条施加较大的外力而导致测量精度较低的问题，并且，还可以避免因需要对弹条施加较大的外力而对弹条造成较大的损伤的问题，具有极高的实用价值。其次，通过建立包括弹条模型、铁垫板模型和弹性胶垫模型的三维实体模型，以使基于该三维实体模型建立的扣压力与固有频率之间的对应关系能够全面地反映实际应用中弹条的特性，使得该对应关系具有较高的准确度，从而进一步提高检测的精度。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种弹条扣压力检测方法，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测，其特征在于，所述方法包括：

建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系；

获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率；

根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。

2.根据权利要求1所述的弹条扣压力检测方法，其特征在于，所述获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率的步骤包括：

控制力锤向在铁路系统中当前状态下的所述弹条施加力以使该弹条振动；

通过设置于所述弹条的加速度传感器获取到的振动加速度，计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。

3.根据权利要求1或2所述的弹条扣压力检测方法，其特征在于，所述建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系的步骤包括：

建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型，其中，该扣件系统包括弹条、铁垫板和弹性胶垫；

对所述三维实体模型中的弹条模型施加不同的位移荷载以达到弹条不同弹程的扣压状态，并对处于不同扣压状态下的弹条模型进行模态分析处理，以得到不同弹程的扣压状态对应的固有频率；

根据所述不同弹程和预设规则计算得到不同的扣压力，并将该不同的扣压力与得到的所述固有频率建立对应关系。

4.根据权利要求3所述的弹条扣压力检测方法，其特征在于，所述建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系的步骤还包括：

通过结构静力分析对所述三维实体模型进行处理，以分别获取多个不同弹程的扣压状态下的扣压力；

对所述多个不同弹程和对应的扣压力进行拟合处理，以得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则。

5.根据权利要求3所述的弹条扣压力检测方法，其特征在于，所述建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型的步骤包括：

获取所述铁路系统中弹条的线型信息和截面信息；

基于所述弹条的线型信息和截面信息通过旋转成体的方式建立对应的弹条模型。

6.根据权利要求3所述的弹条扣压力检测方法，其特征在于，所述建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型的步骤包括：

分别获取所述铁路系统中铁垫板和弹性胶垫的截面信息；

基于所述铁垫板和弹性胶垫的截面信息通过截面拉伸成体的方式分别建立对应的铁垫板模型和弹性胶垫模型。

7.一种弹条扣压力检测装置，用于对铁路系统中作为扣件的弹条进行扣压力检测，其特征在于，所述装置包括：

关系建立模块，用于建立所述弹条的各扣压力与在该扣压力下的固有频率的对应关系；

频率获取模块，用于获取所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率；

压力计算模块，用于根据所述对应关系和所述当前状态下的固有频率计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的扣压力。

8.根据权利要求7所述的弹条扣压力检测装置，其特征在于，所述频率获取模块包括：

力锤控制子模块，用于控制力锤向在铁路系统中当前状态下的所述弹条施加力以使该弹条振动；

频率计算子模块，用于通过设置于所述弹条的加速度传感器获取到的振动加速度，计算得到所述弹条在铁路系统中当前状态下的固有频率。

9.根据权利要求7或8所述的弹条扣压力检测装置，其特征在于，所述关系建立模块包括：

模型建立子模块，用于建立所述铁路系统中扣件系统的三维实体模型，其中，该扣件系统包括弹条、铁垫板和弹性胶垫；

频率获取子模块，用于对所述三维实体模型中的弹条模型施加不同的位移荷载以达到弹条不同弹程的扣压状态，并对处于不同扣压状态下的弹条模型进行模态分析处理，以得到不同弹程的扣压状态对应的固有频率；

关系建立子模块，用于根据所述不同弹程和预设规则计算得到不同的扣压力，并将该不同的扣压力与得到的所述固有频率建立对应关系。

10.根据权利要求9所述的弹条扣压力检测装置，其特征在于，所述关系建立模块还包括：

压力获取子模块，用于通过结构静力分析对所述三维实体模型进行处理，以分别获取多个不同弹程的扣压状态下的扣压力；

规则获取子模块，用于对所述多个不同弹程和对应的扣压力进行拟合处理，以得到具有弹程-扣压力函数关系的所述预设规则。