CN110823542B - 减振器测试装置及减振器测试方法 - Google Patents

减振器测试装置及减振器测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及设备检测技术领域,尤其涉及一种减振器测试装置及减振器测试方法。本发明的减振器测试装置能够直接将实际被测减振器安装在装置的被测固定端上,并与线性作动器之间通过力传感器连接,力传感器将检测到的被测试样的当前减振力作为输入信号传输给实时控制器,实时控制器完成模拟计算后将确定的减振器输出位移作为控制信号传送给线性作动器,以驱动线性作动器对被测试样施加对应载荷,从而形成一循环的测试过程。相对于现有测试装置来说,本发明的减振器测试装置采用实际减振器进行试验,可以再现减振器安装在车辆上时的实际工作条件,并具备再现车辆运动对减振器动作反馈效果的能力。

Description

减振器测试装置及减振器测试方法
技术领域
本发明涉及设备检测技术领域,尤其涉及一种减振器测试装置及减振器测试方法。
背景技术
铁道车辆系统的蛇行运动稳定性是轮轨系统本身的固有属性,是决定车辆能否高速运行的关键因素。
抗蛇行减振器是铁路车辆系统的走行部中非常重要的部件,旨在提高车辆的稳定性,使车辆能够高速行驶,并减少列车安全事故。鉴于它们在确保列车行驶安全性和稳定性方面的重要作用,抗蛇行减振器必须进行全面的测试,以验证其性能和可靠性。目前针对被动抗蛇行减振器的动态特性、静态特性的测试方法,已经在现有的相关标准中有所规定。但是,上述减振器的静态和动态测试都不能很好地再现减振器安装在车辆上时的实际工作条件。
此外,静态测试和动态测试在改进的抗蛇行减振器(如半主动或全主动减振器)测试中几乎是没有作用的,因为他们不具备再现车辆运动对减振器动作反馈效果的能力。故而现有测试设备为了确定抗蛇行减振器对车辆运行性能的影响,通常采用两种方法,一种是将减振器虚拟化,建立减振器的数学模型,并将其嵌入整车多体系统动力学模型(简称多体动力学模型,即MBS模型)进行仿真分析,在该多体动力学模型中的抗蛇行减振器模型参数可根据静态测试和动态测试结果确定;这种方法所建立的减振器数学模型很难真实体现实际减振器的非线性特性。另外一种是利用实际车辆安装实际减振器进行滚振试验;这种方法需搭载整车系统,且需配备昂贵的试验台、试验设备等资源,成本过高,难于实现。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明实施例提供了一种减振器测试装置及减振器测试方法,用以解决现有技术中的测试设备不能很好地再现减振器安装在车辆上时的实际工作条件的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种减振器测试装置,包括相对设置的被测固定端和作动器固定端,所述被测固定端用于固定被测试件,所述作动器固定端上固定有线性作动器,所述线性作动器与被测试件的振动反馈方向同轴设置,所述线性作动器与被测试件之间通过力传感器连接;该减振器测试装置还包括预设有车辆系统动力学模型的实时控制器,所述力传感器将检测到的所述被测试样的当前减振力作为输入信号传输至实时控制器中,所述实时控制器完成模拟计算后将确定的减振器伸缩位移作为控制信号传送给线性作动器,以使所述线性作动器在控制信号的作用下对所述被测试样施加对应载荷。
在部分实施例中,所述被测试件的一端通过第一安装支座固定在所述被测固定端上,所述线性作动器设在所述被测试件的另一端,且所述线性作动器远离所述被测试件的一端通过第二安装支座固定在所述作动器固定端上。
在部分实施例中,所述力传感器的感应元件安装在所述线性作动器与被测试件之间。
在部分实施例中,所述实时控制器的输入端口与所述力传感器连接,以从所述力传感器获取输入信号;所述实时控制器的输出端口通过作动器控制器与所述线性作动器连接,以向所述线性作动器传输控制信号;所述线性作动器在所述控制信号的驱动作用下产生伸缩运动。
在部分实施例中,所述车辆系统动力学模型为单个转向架模型,所述单个转向架模型包括两条轮对和走行部构架,每条所述轮对分别通过一系悬挂系统连接在所述走行部构架上,所述走行部构架通过二系悬挂系统连接在车体上,所述车体为常静止状态,所述二系悬挂系统包括设在所述走行部构架上的减振器安装点,所述减振器安装点上安装有模型减振器,所述模型减振器获取所述输入信号以产生相应的伸缩位移,所述控制信号包括所述模型减振器的伸缩位移。
在部分实施例中,所述车辆系统动力学模型还包括轨道,各条所述轮对在转动状态下均与所述轨道相接触;所述轨道存在不平顺激励的情况下,各条所述轮对在转动状态中存在有随机振动,所述随机振动顺次通过所述一系悬挂系统、所述走行部构架、所述二系悬挂系统和所述车体传递,在所述随机振动传递过程中,所述模型减振器产生相应的伸缩位移。
在部分实施例中,在分别位于所述走行部构架的两侧的减振器安装点上对称安装有一对所述模型减振器,这对所述模型减振器获取的输入信号为一对大小相等且方向相反的减振作用力。
本发明还提供了一种基于如上所述的减振器测试装置的减振器测试方法,包括以下步骤:
S1、通过力传感器检测被测试件在承受载荷时产生的当前减振作用力;
S2、通过实时控制器的输入端口将所述当前减振作用力作为输入信号传输到车辆系统动力学模型中;
S3、所述车辆系统动力学模型根据所述输入信号模拟计算出当前减振作用力对应的车辆运动状态,并根据所述车辆运动状态确定减振器伸缩位移,通过所述实时控制器的输出端口将所述减振器伸缩位移作为控制信号反馈到线性作动器上;
S4、所述线性作动器根据所述控制信号作对应的伸缩运动,并在运动时向所述被测试件施加对应的载荷;
S5、重复S1~S4直至完成至少一个位移时间历程的激励测试。
在部分实施例中,所述S3进一步包括:
S31、依据所述输入信号和运行参数,所述车辆系统动力学模型利用理论算法模拟计算出当前减振作用力对应的车辆运动状态,所述运行参数包括车辆运行速度、轨道不平顺激励和车轮踏面外形,所述理论算法包括非线性轮轨接触理论、轮轨蠕滑机理和车辆系统运动微分方程;
S32、根据所述车辆运动状态,分别确定所述车辆系统动力学模型内各构件和安装连接点的所有运动学信息,并利用所述车辆系统动力学模型内的各个模型减振器的运动位移信息,得到各个所述模型减振器之间的相对运动位移,以所述相对运动位移作为减振器伸缩位移;
S33、通过所述实时控制器的输出端口,将位于所述车辆系统动力学模型任一侧的模型减振器的减振器伸缩位移作为控制信号反馈到作动器控制器中,以利用所述作动器控制器驱动所述线性作动器运动。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果:
一方面:本发明的减振器测试装置能够直接将实际被测减振器安装在装置的被测固定端上,并与线性作动器之间通过力传感器连接,力传感器将检测到的被测试样的当前减振力作为输入信号传输给实时控制器,实时控制器完成模拟计算后将确定的减振器输出位移作为控制信号传送给线性作动器,以驱动线性作动器对被测试样施加对应载荷,从而形成一循环的测试过程。相对于纯数值仿真来说,本发明的减振器测试装置采用实际减振器进行试验,可以再现减振器安装在车辆上时的实际工作条件,并具备再现车辆运动对减振器动作反馈效果的能力,而且能够验证和评估主动抗蛇行减振器的控制策略;与此同时,针对主动减振器或其他类型的改进减振器,还可以对控制硬件(例如控制板,传感器,比例阀,螺杆,磁流变或电流变液,电机,液压泵等)进行验证和评估。
另一方面:本发明的减振器测试装置的实时控制器内预设车辆系统动力学模型,相对于现有的整车实物在线试验系统,本发明的测试装置能利用虚拟的车辆系统动力学模型来代替实际车辆,大大降低了试验成本,而车辆系统动力学模型中还考虑了实际轮轨接触关系、踏面外形等因素,从而可以保证本发明的减振器测试装置能够在模型模拟计算中得到与实物试验相同的效果,用来评价减振器在整车系统中的性能,且付出成本更低,更易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的减振器测试装置的结构示意图;
图2为本发明实施例的减振器测试装置的结构示意图;
图3为本发明实施例的实时控制器的内部车辆系统动力学模型示意图。
其中,100、被测试件;200、第一安装支座;300、线性作动器;400、力传感器;500、第二安装支座;510、作动器控制器;600、实时控制器;610、减振器构架安装点;620、一系悬挂系统;630、走行部构架;631、轮对。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
本实施例根据硬件在环测试方法作为测试试验原理,提出了一种减振器测试装置和减振器测试方法,用以解决现有技术中的测试设备不能很好地再现减振器安装在车辆上时的工作条件,以及现有的测试设备不具备再现车辆运动对减振器动作反馈能力的缺陷。硬件在环测试方法是基于一个硬件装置和这个硬件作用下的实时系统动力学仿真模型之间的信息交互来实现的。本实施例中所述的被测试件100即为上述的硬件装置,对应的车辆系统动力学模型即为上述的实时系统动力学仿真模型。
如图1所示,本实施例提出的减振器测试装置包括被测固定端和作动器固定端。其中,被测固定端用于固定被测试件100(如被测减振器)。作动器固定端上固定有线性作动器300,以便于准确的向被测试件100施加线性载荷。线性作动器300与被测试件100的振动反馈方向同轴设置,以使得被测试件100承受载荷后能反馈线性减振力。线性作动器300与被测试件100之间通过力传感器400连接,通过力传感器400检测被测试件100的振动反馈力信号,即获取被测试件100承受当前载荷时产生的当前减振作用力F,从而保证输出准确的当前减振作用力F的信号。
需要说明的是,上述被测试件100的振动反馈方向是指:以图1为例,将作为被测试件100的减振器安装在位于装置左侧的被测固定端上,线性作动器300安装在位于装置右侧的作动器固定端上,当被测试件100受到其右侧连接的线性作动器300施加的自右向左的线性载荷时,会对力传感器400施加自左向右的减振作用力,该减振作用力的方向即为上述振动反馈方向。
该减振器测试装置还包括预设有车辆系统动力学模型的实时控制器600。由于实时控制器600内的车辆系统动力学模型搭载有对应的真实减振器,如被测试件为抗蛇行减振器,则对应在车辆系统动力学模型中安装的模型减振器同样选用参数已知的抗蛇行减振器。力传感器400将检测到的被测试样100的当前减振力F作为输入信号传输至实时控制器600中,实时控制器600完成模拟计算后将确定的减振器伸缩位移S作为控制信号传送给线性作动器300,以使线性作动器300在控制信号的作用下产生对应的伸缩运动,从而对被测试样100施加对应载荷。该减振器测试装置在整个测试装置中即可构成完整的闭环控制过程,从而使得被测试件100向测试装置内连续传输至少一个完整时间历程内的减振过程。相对于纯数值仿真来说,该减振器测试装置采用实际减振器进行试验,可以真实再现减振器安装在车辆上时的实际工作条件,并具备再现车辆运动对减振器动作反馈效果的能力,而且能够验证和评估主动抗蛇行减振器的控制策略;与此同时,针对主动减振器或其他类型的改进减振器,还可以对控制硬件(例如控制板,传感器,比例阀,螺杆,磁流变或电流变液,电机,液压泵等)进行验证和评估。
可以理解的是,在实时控制器中的车辆系统动力学模型600中,可以根据测试需要设定各种运行工况。运行工况包括运行速度、轮轨不平顺激励、踏面外形等。
本实施例中,被测试件100的一端通过第一安装支座200固定在被测固定端上,线性作动器300设在被测试件100的另一端,且线性作动器300远离被测试件100的一端通过第二安装支座500固定在作动器固定端上,以保证被测试件100的减振力反馈方向和线性作动器300向被测试件100施加的载荷方向同轴且相反。第一安装支座200和第二安装支座500可以通过调平机构,以根据测试精度需要而实时调节上述的减振力和载荷的方向。
本实施例的线性作动器300优选为活塞结构的线性作动器300,该线性作动器300包括活塞缸和活塞杆,活塞缸上远离被测试件100的一端固定在作动器固定端上,活塞缸上靠近被测试件100的一端内可活动的插装有上述活塞杆,活塞杆上靠近被测试件100的端部顶紧在力传感器400上。该线性作动器300优选为气压活塞结构或者液压活塞结构,在线性作动器300获取到控制信号后,可根据控制信号驱使活塞移动,从而使得活塞杆在运动过程中推动被测减振器,进而实现向被测试件100施加与减振器伸缩位移S相对应的载荷。
可理解的是,本实施例的线性作动器300除了上述的活塞结构的线性作动器300以外,还可以采用其它现有结构的线性作动器300,只要满足在线性作动器300获取到控制信号包含的减速器伸缩位移S后,能够向被测试件100的减振器施加对应的载荷即可。
优选的,线性作动器300连接有作动器控制器510。作动器控制器510与实时控制器600连接,能够获取实时控制器600输出的控制信号,并且解析该控制信号并据此驱使线性作动器300作出对应该控制信号的伸缩位移运动,进而实现线性作动器300对被测试件100施加对应载荷。
本实施例中,力传感器400的感应元件被安装在线性作动器300与被测试件100之间。具体可选用至少一端设有感应片的力传感器400。以被测试件100承受载荷后伸出的一端为减振伸出端,力传感器400上设有感应片的端部与被测试件100的减振伸出端连接,从而在线性作动器300推动被测试件100时,通过力传感器400的感应元件检测被测试件100对线性作动器300产生的当前减振作用力F。
如图2所示,本实施例的实时控制器600的输入端口与力传感器400连接,以从力传感器400获取输入信号,本实施例中,该输入信号为被测试件100的当前减振力F。实时控制器600的输出端口通过作动器控制器510与线性作动器300连接,作动器控制器510接收并解析来自实时控制器600输出的带有减振器伸缩位移S的控制信号,作动器控制器510根据控制信号驱动线性作动器300作对应位移量S的伸缩运动,在运动时线性作动器300向被测试件100施加与该位移量S对应的载荷,从而使得减振器测试装置完成一个针对被测试件100的力学信号的闭环反馈响应测试装置。
需要说明的是,本实施例所述的实时控制器600内的车辆系统动力学模型考虑车辆在实际线路上运行时的动力学特性。这个车辆系统动力学模型必须足够简单,以保证实验过程的实时性;同时,车辆系统动力学模型还要足够精确,以清晰描述车辆系统的蛇行运动,达到可测试的水平。由于模型的简单性要求使得对应的建模难度大大降低,而该车辆系统动力学模型的精确化要求则使得该模型具备了再现车辆运动对减振器动作反馈效果的能力。
如图3所示,本实施例中选用单个转向架模型作为搭载模型减振器的车辆系统动力学模型,可理解的是,根据测试需要,也可以选用其他车辆构架模型或整车模型。具体的,该单个转向架模型包括两条轮对631和走行部构架630,每条轮对631分别通过一系悬挂系统620连接在走行部构架630上,走行部构架630通过二系悬挂系统连接在车体上,车体为常静止状态,二系悬挂系统包括设在走行部构架630上的减振器安装点610,减振器安装点610上安装有模型减振器,本实施例选用的是抗蛇行减振器作为模型减振器,以匹配被测减振器。模型减振器获取输入信号以产生相应的伸缩位移,控制信号包括模型减振器的伸缩位移。
优选的,在位于走行部构架的两侧的减振器安装点610上对称安装有一对模型减振器,这对模型减振器获取的输入信号为一对大小相等且方向相反的减振作用力F。
本实施例的装置在测试过程中,车辆系统动力学模型中的抗蛇行减振器的力学特性由实际被测试件100给定,车辆系统动力学模型中的其它参数均由虚拟的数学模型确定。而力传感器400探测到的实际作用力信号F作为车辆系统动力学模型的输入信号之一,车辆系统动力学模型中计算得到的实际抗蛇行减振器的两个减振器安装点610间的相对运动位移为输出的控制信号之一。抗蛇行减振器在走行部构架630两侧对称安装,在模拟计算时,可以预设两侧抗蛇行减振器施加的作用力大小相等,方向相反。
进一步的,车辆系统动力学模型还包括轨道,各条轮对631在转动状态下均与轨道相接触;轨道存在不平顺激励的情况下,各条轮对631在转动状态中存在有随机振动,随机振动顺次通过一系悬挂系统620、走行部构架630、二系悬挂系统和车体传递,在随机振动传递过程中,模型减振器产生相应的伸缩位移,从而得到实时控制器600对作动器控制器510输出的控制信号。
应当理解的是,车辆系统动力学模型的输入信号包括但不限于上述输入信号,还可以输入其他理论运行参数,例如轮轨接触力、轮轨之间的濡滑关系、轮缘力以及非线性的轮轨锥度效应等。换言之,该模型机构600在建模时必须至少考虑到以下用于建模的运行参数:
(1)车轮踏面和轨廓的实际外形,以产生非线性的锥度效应;
(2)轮轨接触力及它们与蠕滑的关系;
(3)轮缘与轨道接触时产生的轮缘力。
本实施例中,运行参数包括车辆运行速度、轨道不平顺激励和车轮踏面外形,所述理论算法包括非线性轮轨接触理论、轮轨蠕滑机理和车辆系统运动微分方程。
需要说明的是,实时控制器上的车辆系统动力学模型600在建模时考虑车辆在实际线路上运行时的动力学特性。该车辆系统动力学模型600应当足够简单,以保证试验过程的实时性;同时,该车辆系统动力学模型600还要足够精确,以清晰描述车辆系统的蛇行运动,达到可测试的水平。该模型机构600可以有不同的选择,从整车的简化MBS模型到单个转向架的平面模型皆可。
由此可见,由于减振器测试装置的实时控制器600内预设有车辆系统动力学模型,相对于现有的整车实物在线试验系统,本实施例的测试装置能利用虚拟的车辆系统动力学模型来代替实际车辆,大大降低了试验成本,而车辆系统动力学模型中还考虑了实际轮轨接触关系、踏面外形等因素,从而可以保证本发明的减振器测试装置能够在模型模拟计算中得到与实物试验相同的效果,用来评价减振器在整车系统中的性能,且付出成本更低,更易于实现。
需要说明的是,图2中所示的V即为轮对转动方向。
基于上述的减振器测试装置,本实施例还提出了一种减振器测试方法。该测试方法包括以下步骤:
S1、通过力传感器400检测被测试件100在承受载荷时产生的当前减振作用力F;
S2、通过实时控制器600的输入端口将当前减振作用力F作为输入信号传输到车辆系统动力学模型中;
S3、车辆系统动力学模型根据输入信号模拟计算出当前减振作用力F对应的车辆运动状态,并根据车辆运动状态确定减振器伸缩位移,通过实时控制器600的输出端口将减振器伸缩位移作为控制信号反馈到线性作动器300上;
S4、线性作动器300根据控制信号作对应的伸缩运动,并在运动时向被测试件100施加对应的载荷;
S5、重复S1~S4直至完成至少一个位移时间历程的激励测试。
进一步的,上述步骤S3进一步包括:
S31、依据输入信号和运行参数,车辆系统动力学模型利用理论算法模拟计算出当前减振作用力F对应的车辆运动状态,运行参数包括车辆运行速度、轨道不平顺激励和车轮踏面外形,理论算法包括非线性轮轨接触理论、轮轨蠕滑机理和车辆系统运动微分方程;
S32、根据车辆运动状态,分别确定车辆系统动力学模型内各构件和安装连接点的所有运动学信息,并利用车辆系统动力学模型内的各个模型减振器的运动位移信息,得到各个模型减振器之间的相对运动位移,以相对运动位移作为减振器伸缩位移S;
S33、通过实时控制器600的输出端口,将位于车辆系统动力学模型任一侧的模型减振器的减振器伸缩位移S作为控制信号反馈到作动器控制器510中,以利用作动器控制器510驱动线性作动器300运动。
综上所述,一方面:本实施例的减振器测试装置能够直接将实际被测减振器100安装在装置的被测固定端上,并与线性作动器300之间通过力传感器400连接,力传感器400将检测到的被测试样100的当前减振力F作为输入信号传输给实时控制器600,实时控制器600完成模拟计算后将确定的减振器输出位移S作为控制信号传送给线性作动器300,以驱动线性作动器300对被测试样100施加对应载荷,从而形成一循环的测试过程。相对于纯数值仿真来说,本实施例的减振器测试装置采用实际减振器进行试验,可以再现减振器安装在车辆上时的实际工作条件,并具备再现车辆运动对减振器动作反馈效果的能力,而且能够验证和评估主动抗蛇行减振器的控制策略;与此同时,针对主动减振器或其他类型的改进减振器,还可以对控制硬件(例如控制板,传感器,比例阀,螺杆,磁流变或电流变液,电机,液压泵等)进行验证和评估。
另一方面:本实施例的减振器测试装置的实时控制器600内预设车辆系统动力学模型,相对于现有的整车实物在线试验系统,本实施例的测试装置能利用虚拟的车辆系统动力学模型来代替实际车辆,大大降低了试验成本,而车辆系统动力学模型中还考虑了实际轮轨接触关系、踏面外形等因素,从而可以保证减振器测试装置能够在模型模拟计算中得到与实物试验相同的效果,用来评价减振器在整车系统中的性能,且付出成本更低,更易于实现。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”和“若干个”的含义都是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (7)

1.一种减振器测试装置,其特征在于,包括相对设置的被测固定端和作动器固定端,所述被测固定端用于固定被测试件,所述作动器固定端上固定有线性作动器,所述线性作动器与被测试件的振动反馈方向同轴设置,所述线性作动器与被测试件之间通过力传感器连接;该减振器测试装置还包括预设有车辆系统动力学模型的实时控制器,所述力传感器将检测到的所述被测试件 的当前减振力作为输入信号传输至实时控制器中,所述实时控制器完成模拟计算后将确定的减振器伸缩位移作为控制信号传送给线性作动器,以使所述线性作动器在控制信号的作用下产生伸缩运动并对所述被测试件 施加对应载荷;
其中,所述车辆系统动力学模型为单个转向架模型,所述单个转向架模型包括两条轮对和走行部构架,每条所述轮对分别通过一系悬挂系统连接在所述走行部构架上,所述走行部构架通过二系悬挂系统连接在车体上,所述车体为常静止状态,所述二系悬挂系统包括设在所述走行部构架上的减振器安装点,所述减振器安装点上安装有模型减振器,在分别位于所述走行部构架两侧的所述减振器安装点上对称安装有一对所述模型减振器,这对所述模型减振器获取的输入信号为一对大小相等且方向相反的减振作用力,所述模型减振器获取所述输入信号以产生相应的伸缩位移,所述控制信号包括所述车辆动力学模型中计算得到的两个所述减振器安装点间的相对运动位移。
2.根据权利要求1所述的减振器测试装置,其特征在于,所述被测试件的一端通过第一安装支座固定在所述被测固定端上,所述线性作动器设在所述被测试件的另一端,且所述线性作动器远离所述被测试件的一端通过第二安装支座固定在所述作动器固定端上。
3.根据权利要求2所述的减振器测试装置,其特征在于,所述力传感器的感应元件安装在所述线性作动器与被测试件之间。
4.根据权利要求1所述的减振器测试装置,其特征在于,所述实时控制器的输入端口与所述力传感器连接,所述实时控制器的输出端口通过作动器控制器与所述线性作动器连接。
5.根据权利要求1所述的减振器测试装置,其特征在于,所述车辆系统动力学模型还包括轨道,各条所述轮对在转动状态下均与所述轨道相接触;
所述轨道存在不平顺激励的情况下,各条所述轮对在转动状态中存在有随机振动,所述随机振动顺次通过所述一系悬挂系统、所述走行部构架、所述二系悬挂系统和所述车体传递,在所述随机振动传递过程中,所述模型减振器产生相应的伸缩位移。
6.一种基于如权利要求1至5任一项所述的减振器测试装置的减振器测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、通过力传感器检测被测试件在承受载荷时产生的当前减振作用力;
S2、通过实时控制器的输入端口将所述当前减振作用力作为输入信号传输到车辆系统动力学模型中;
S3、所述车辆系统动力学模型根据所述输入信号模拟计算出当前减振作用力对应的车辆运动状态,并根据所述车辆运动状态确定减振器伸缩位移,通过所述实时控制器的输出端口将所述减振器伸缩位移作为控制信号反馈到线性作动器上;
S4、所述线性作动器根据所述控制信号作对应的伸缩运动,并在运动时向所述被测试件施加对应的载荷;
S5、重复S1~S4直至完成至少一个位移时间历程的激励测试。
7.根据权利要求6所述的减振器测试方法,其特征在于,所述S3进一步包括:
S31、依据所述输入信号和运行参数,所述车辆系统动力学模型利用理论算法模拟计算出当前减振作用力对应的车辆运动状态,所述运行参数包括车辆运行速度、轨道不平顺激励和车轮踏面外形,所述理论算法包括非线性轮轨接触理论、轮轨蠕滑机理和车辆系统运动微分方程;
S32、根据所述车辆运动状态,分别确定所述车辆系统动力学模型内各构件和安装连接点的所有运动学信息,并利用所述车辆系统动力学模型内的各个模型减振器的运动位移信息,得到各个所述模型减振器之间的相对运动位移,以所述相对运动位移作为减振器伸缩位移;
S33、通过所述实时控制器的输出端口,将位于所述车辆系统动力学模型任一侧的模型减振器的减振器伸缩位移作为控制信号反馈到作动器控制器中,以利用所述作动器控制器驱动所述线性作动器运动。
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