CN111723468A - 多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统，该载荷识别方法，包括：获取待测的落下孔车多孔变截面承载梁的几何参数与材料参数，建立待测落下孔车的多孔变截面承载梁的物理模型；通过对应设置在承载梁的肩座的底部基平面内多个应力作用点的多个应变传感器，获取承载梁的肩座的多点在途纵向应变数据作为输入，通过数值仿真计算获取肩座上各单点承载的垂向载荷，得到以在途应变数据为输入及以承载梁的肩座的垂向载荷为输出的载荷识别模型；调整多个应变传感器的位置，采集在途纵向应变数据集，实时进行承载梁的垂向载荷识别，得到在途运行下落下孔车承载梁与负载位置对应的肩座垂向载荷。本发明对于评估车体的疲劳损伤具有重要意义。

Description

多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统

技术领域

本发明涉及落下孔车的载荷识别与挠度解算以及运输安全限界评估领域，尤其涉及一种多孔变截面型的落下孔车的多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统。

背景技术

在超限货物的铁路货运中，车辆承载结构的弹性挠曲是列车运行过程中与线路发生碰撞的主要原因，严重影响了货物运输与列车运行安全。目前，承载梁的动态弹性变形无法进行实时测量，同时负载位置的不同会影响承载梁的弹性变形，因此落下孔车承载梁载荷识别与挠度解算能为超限货物运输安全限界的监测与评估提供依据，是保障超限货物运输安全的重要手段。

但针对落下孔车承载梁载荷识别与挠度解算问题，目前尚未有成熟的理论及方法。类似的挠度测定方法中，基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性挠度测量方法及系统(申请号：CN201910655977.X)，通过建立落下孔车无孔型承载梁的多承载力与多点应变方程，以应变为输入，基于挠度求解拟静力变形法的分段角度和挠度积分计算法，建立承载梁挠度曲线方程，从而得到基于多点应变感知的落下孔车的承载梁弹性挠度计算模型，输出落下孔车在途运行下的挠度变化。该发明是实现落下孔车承载梁在途弹性变形监测技术的重大突破，但对于落下孔车的多孔变截面型承载梁实际运用中负载位置的不同不具有普遍适用性，而随着对超限货物安全性的重视程度提高，需要更简便的挠度解算方法，提高超限货物运输安全限界监测与评估的效率，有效快捷地保障超限货物运输安全。

发明内容

本发明提供了一种多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统，用以解决现有的落下孔车承载梁在途弹性变形监测技术，对于落下孔车的多孔变截面型承载梁实际运用中负载位置的不同不具有普遍适用性的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种多孔变截面承载梁的载荷识别方法，包括以下步骤：

S1：获取待测的落下孔车多孔变截面承载梁的几何参数与材料参数，根据所几何参数与材料参数建立待测落下孔车的多孔变截面承载梁的物理模型；

S2：通过对应设置在承载梁的肩座的底部基平面内多个应力作用点的多个应变传感器，获取承载梁的肩座的多点在途纵向应变数据作为输入，通过数值仿真计算获取肩座上各单点承载的垂向载荷，得到以在途应变数据为输入及以承载梁的肩座的垂向载荷为输出的载荷识别模型；

S3：根据落下孔车在实际运输中在不同载重下的对应的负载位置，调整多个应变传感器的位置，由多个应变传感器采集承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，通过载荷识别模型实时进行承载梁的垂向载荷识别，得到在途运行下落下孔车承载梁与负载位置对应的肩座垂向载荷。

优选地，几何参数包括：承载梁有效长度L、承载梁变截面部分长度L_i，且i＝1,2,3,4；负载位置即承载梁承重点距较近侧加载位置的长度L_F、各孔面积函数S(x_i)，其中i＝1,2,3,4；各孔间距分别为s_i，其中i＝1,2,3；各孔距梁上侧端面的高度g_i，其中i＝1,2,3；承载梁最左侧孔距梁左侧承重点的长度L_l1、最右侧孔距梁右侧承重点的长度L_r1、承载梁外表面最大高度H₁、承载梁外表面最小高度h₁、承载梁内表面最大高度H₀、承载梁内表面最小高度h₀、以及承载梁外截面宽度b₁以及承载梁内截面宽度b₀；

材料参数包括：承载梁的纵向应变ε_i、承载梁的垂向挠度ω_i以及承载梁的肩座垂向载荷F_i，其中i＝1,2。

优选地，加载在承载梁肩座垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁的底部基平面的对应两个应力作用点上产生两个纵向应变ε_{1_F1}和ε_{2_F1}以及ε_{1_F2}和ε_{2_F2}：

得出底部基平面两点的纵向合应变ε₁、ε₂：

由上得出以在途纵向应变数据为输入、承载梁的肩座垂向载荷为输出的载荷识别模型如下：

其中，a_{1_F1}，a_{2_F1}，a_{1_F2}和a_{2_F2}分别为承载梁的肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的拟合应变力系数，单位为με/kN。

优选地，载荷识别模型中，拟合应变力系数与负载位置间的关系如下：

此时，考虑不同负载位置的载荷识别模型如下：

其中，L_F为负载位置(mm)，f_{1_F1}(L_F)，f_{2_F1}(L_F)，f_{1_F2}(L_F)和f_{2_F2}(L_F)分别为承载梁的肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的L_F相关函数，单位为με/kN。

本发明还提供一种多孔变截面承载梁的挠度解算方法，包括以下步骤：

S4：采用上述的落下孔车的多孔变截面梁载荷识别方法，实时获取承载梁的肩座垂向载荷；以肩座垂向载荷为输入；构建承载点的垂向弹性挠度与承载梁的肩座垂向载荷的力学关系，获取落下孔车的承载梁的挠度解算模型；

S6：采集承载梁的底部基平面内的车辆在途纵向应变数据集，代入承载梁的挠度解算模型中，得到落下孔车承载梁在途运行下的挠度变化。

优选地，上述步骤S4完成后，S6进行之前，方法还包括以下步骤S5：

S5：采集在不同载重下的落下孔车的承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，经载荷识别模型得出相应的承载梁的肩座垂向载荷后，代入上述挠度解算模型中，将解算得到的相应载重下的承载梁的挠度变化和实际挠度进行对比和误差分析，验证承载梁的挠度解算模型。

优选地，多个应力作用点包括多组双承载点，每组双承载点沿承载梁的纵向对称中线对称设置于肩座的底部基平面内，落下孔车的承载梁在途运行下的挠度变化包括：双承载点位置-承载梁的挠度随时间变化的二维曲线图。

优选地，承载梁挠度解算模型如下：

加载在承载梁的肩座垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁底部基平面上产生两个垂向挠度ω_{1_F1}、ω_{2_F1}以及ω_{1_F2}、ω_{2_F2}：

实施时，根据物理模型与负载位置的对称性，有g_{1_F1}(L_F)＝g_{2_F2}(L_F)＝g₁’(L_F,F₁,F₂),g_{1_F2}(L_F)＝g_{2_F1}(L_F)＝g₂’(L_F,F₁,F₂)，得出底部基平面两点的垂向合挠度ω₁、ω₂：

其中，g₁’(L_F,F₁,F₂)，g₂’(L_F,F₁,F₂)分别为承载梁肩座垂向载荷F₁，F₂与垂向挠度ω_{1_F1}，ω_{2_F1}，ω_{1_F2}，ω_{2_F2}之间的L_F相关函数，单位为mm/kN。

本发明还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的多孔变截面承载梁的载荷识别方法及系统，针对铁路超限运输中落下孔车的多孔变截面梁结构的实时载荷识别难题，提出基于承载梁的底部基平面内的多点应变感知的承载梁的肩座垂向载荷识别，然后基于不同负载位置建立以可测量的多点纵向应变为输入、承载梁的肩座垂向载荷为输出的载荷识别模型，得到落下孔车的承载肩座在途运行下承载梁的实时肩座垂向载荷，与纵向应变、垂向挠度一起构成承载梁的外部载荷体系，对于评估车体的疲劳损伤具有重要意义。

2、本发明的本发明的多孔变截面承载梁的挠度解算方法及系统，针对铁路超限运输中落下孔车的多孔变截面梁结构的动态挠度实时检测难题，提出基于承载梁肩座的垂向载荷识别与弹性挠度解算方法，通过构建承载梁底部的垂向弹性挠度与肩座垂向载荷的力学关系，建立落下孔车承载梁挠度解算模型，进行实时的承载梁弹性挠度解算，为铁路货运中超限车辆的运行限界安全评估提供科学依据。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的落下孔车结构示意图，图1(a)为未装载货物时落下孔车的主视结构示意图；图1(b)为未装载货物时落下孔车的俯视结构示意图；图1(c)为已装载货物结构示意图；

图2是本发明优选实施例的承载梁物理模型示意图；图2(a)为承载梁的主视结构示意图；

图2(b)为承载梁的侧视结构示意图；

图3是本发明优选实施例的落下孔车的多孔变截面梁载荷识别方法的流程示意图；

图4是本发明优选实施例的承载梁载荷识别模型的示意图；

图5是本发明优选实施例的落下孔车的多孔变截面梁的挠度解算方法的流程示意图；

图6是本发明优选实施例的承载梁挠度解算模型的示意图；

图7是本发明优选实施例的承载梁负载位置与承载梁肩座垂向载荷曲线图。

图8是本发明优选实施例的承载梁左右两侧肩座4个加载平面上的载荷加载位置示意图；

图9是本发明优选实施例的双承载点位置-挠度随时间变化的二维曲线图；

图10是本发明优选实施例的承载梁载荷识别、解算挠度分别与实际载荷、挠度的相对误差柱状图。

图中各标号表示：

1.车钩缓冲装置；2.端部小底架；3.中底架；4.中部小底架；5.承载框架组成；6.导向销组成；7.侧移装置；8.液压旁承装置；9.操作室组成；10.电气装置；11.转向架；12.风手制动装置；13.底架附属件；14.纵向止挡装置；15.横向止挡装置；16.承载梁肩座加载平面；17.一系悬挂；18.二系悬挂；19.三系悬挂。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在超限货物运输中，落下孔车因其货物运输范围广、装卸方便的特点，在铁路货运中使用广泛，尤其是变压器和发电机定子等超大型货物。目前落下孔车已经发展一个完整成熟的系列；从50t到450t，每30t就有一种车型。落下孔车的承载梁按腹板是否存在孔洞结构可分为有孔型承载梁和无孔型承载梁。无孔型承载梁如DK29型落下孔车，D26B型落下孔车，拥有有孔型承载梁的落下孔车如360t落下孔车(见附图1(a)、图1(b)以及图1(c))，450t落下孔车。本发明方法适用的对象为有孔型承载梁落下孔车。承载梁是承载框架组成中的主要组成部分，是落下孔车的主要受力结构，主要承受来自货物的压力，因此在实际在途运输过程中容易受货物承载影响造成梁的弹性弯曲变形。本实施例中所指的承载梁指的是多孔变截面承载梁，肩座是承载梁的承载点所在位置。通过转换导向销组成6的位置，使车辆处于不同的导向工况，减少车辆通过曲线的偏移量。侧移装置7是通过液压旁承装置8改变作用于承载梁的负载位置的实现装置，其与作用于承载梁肩座加载平面16上的垂向载荷之间的距离定义为负载距离L_F。操作室组成9在中底架3上，对车上设备、部件进行统一操作的平台。电气装置10主要有柴油发电机、电气控制台和电气元件等组成，实现车辆所有的电气操作。该车共装有四套风手制动装置12，分别装在车辆两端，实现车辆制动。纵向止挡装置14位于货物后侧，用于货物沿车辆运行方向的防滑加固；横向止挡装置15位于货物左右两侧，用于货物横向方向的加固，这两个装置使落下孔车具有适应不同货物大小的特点。车钩缓冲装置1、端部小底架2、中底架3、中部小底架4、承载框架组成5、转向架11、底架附属件13、一系悬挂装置17、二系悬挂装置18、三系悬挂装置19等装置发挥连接承载、定位、减振等作用。落下孔车有左右两侧的承载梁，这一整体称为承载框架结构。

参见图3，图4，本发明的多孔变截面承载梁的载荷识别方法，包括以下步骤：

S1：获取待测的落下孔车多孔变截面承载梁的几何参数与材料参数，根据所几何参数与材料参数建立待测落下孔车的多孔变截面承载梁的物理模型(见图2(a)和图2(b))；本实施例中，几何参数包括：承载梁有效长度L、承载梁变截面部分长度L_i，且i＝1,2,3,4；承载梁承重点距较近侧加载位置的长度(即负载位置)L_F、各孔面积函数S(x_i)，其中i＝1,2,3,4；各孔间距分别为s_i，其中i＝1,2,3；各孔距梁上侧端面的高度g_i其中i＝1,2,3；承载梁最左侧孔距梁左侧承重点的长度L_l1、最右侧孔距梁右侧承重点的长度L_r1、承载梁外表面最大高度H₁、承载梁外表面最小高度h₁、承载梁内表面最大高度H₀、承载梁内表面最小高度h₀、以及承载梁外截面宽度b₁以及承载梁内截面宽度b₀。材料参数包括：承载梁纵向方向上应变ε_i、承载梁垂直方向上挠度ω_i以及承载梁肩座垂向载荷F_i，其中i＝1,2。

S2：通过对应设置在承载梁的肩座的底部基平面内多个应力作用点的多个应变传感器(本实施例中，多个应力作用点包括多组双承载点，每组双承载点沿承载梁的纵向对称中线对称设置于所述肩座的底部基平面内)，获取承载梁的肩座的多点在途应变数据作为输入，通过数值仿真计算获取肩座上各单点承载梁的垂向载荷，得到以在途应变数据为输入及以承载梁的肩座的垂向载荷为输出的载荷识别模型。

本实施例中，载荷识别模型如下：

参见图3，加载在承载梁肩座垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁的底部基平面的对应两个应力作用点(一组双承载点)上产生两个纵向应变ε_{1_F1}和ε_{2_F1}以及ε_{1_F2}和ε_{2_F2}：

得出底部基平面两点的纵向合应变ε₁、ε₂：

由上得出以在途纵向应变数据为输入、承载梁的肩座垂向载荷为输出的载荷识别模型如下：

其中，a_{1_F1}，a_{2_F1}，a_{1_F2}和a_{2_F2}分别为承载梁肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的拟合应变力系数，单位为με/kN。

在实际在途运输过程中，由于所述多孔变截面梁的几何尺寸不变且几何形状、载荷位置具有对称性，但负载位置L_F不同，故拟合应变力系数与负载位置间的关系如下：

此时，考虑不同负载位置的载荷识别模型如下：

其中，L_F为负载位置(mm)，f_{1_F1}(L_F)，f_{2_F1}(L_F)，f_{1_F2}(L_F)和f_{2_F2}(L_F)分别为承载梁肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的L_F相关函数，单位为με/kN。

S3：根据落下孔车在实际运输中在不同载重下的对应的负载位置，调整多个应变传感器的位置，由多个应变传感器采集承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，通过载荷识别模型实时进行承载梁的垂向载荷识别，得到在途运行下落下孔车承载梁与负载位置对应的肩座垂向载荷。

在上述落下孔车的多孔变截面梁载荷识别方法的基础上，参见图5，图6，本发明还提供一种多孔变截面承载梁的挠度解算方法，包括以下步骤：

S4：采用上述的落下孔车的多孔变截面梁载荷识别方法实时进行多孔变截面梁的载荷识别；即获取承载梁的肩座垂向载荷；以所述肩座垂向载荷为输入；通过载荷识别模型构建承载点的垂向弹性挠度与肩座垂向载荷的力学关系，获取落下孔车的承载梁的挠度解算模型。

本实施例中，承载梁的挠度解算模型如下：

加载在承载梁肩座的垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁底部基平面上产生两个垂向挠度ω_{1_F1}、ω_{2_F1}以及ω_{1_F2}、ω_{2_F2}：

实施时，根据物理模型及负载位置的对称性，有g_{1_F1}(L_F)＝g_{2_F2}(L_F)＝g₁’(L_F,F₁,F₂),g_{1_F2}(L_F)＝g_{2_F1}(L_F)＝g₂’(L_F,F₁,F₂)，得出底部基平面两点的垂向合挠度ω₁、ω₂：

其中，g₁’(L_F,F₁,F₂)，g₂’(L_F,F₁,F₂)分别为承载梁肩座垂向载荷F₁，F₂与垂向挠度ω_{1_F1}，ω_{2_F1}，ω_{1_F2}，ω_{2_F2}之间的L_F相关函数，单位为mm/kN。

在实际实施时，可以对上述挠度解算模型进行验证；即：

S5：采集在不同载重下的落下孔车的承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，经载荷识别模型得出相应的承载梁的肩座垂向载荷后，代入上述挠度解算模型中，将解算得到的相应载重下的承载梁的挠度变化和实际挠度(不同载重下的纵向应变经传感器识别输入到载荷识别模型中，得出的承载梁的肩座载荷输入到动挠度解算模型后，得出的垂向应变为理论挠度，该理论挠度与传感器采集的垂向应变数据进行对比)进行对比和误差分析(参见图10)，验证所述承载梁挠度解算模型。

在验证或者未验证的基础上，均可进行以下步骤S6：

S6：采集承载梁的底部基平面的车辆在途纵向应变数据集，代入上述承载梁的挠度解算模型中，得到落下孔车的承载梁的肩座在途运行下的挠度变化。本实施例中，落下孔车的承载肩座在途运行下的挠度变化包括：双承载点位置-承载梁的挠度随时间变化的二维曲线图(参见图9)。

为了计算应变载荷(f₁_F₁(L_F)，f₂_F₁(L_F))和载荷挠度(g₁_F₁(L_F)，g₂_F₁(L_F))的传递函数，在实际的变压器在途运输中，负载位置L_F定义为13500mm-16000mm，其加载力在1670kN-3400kN(见图7)，为更好地拟合负载位置与应变载荷系数和载荷挠度系数之间的相关性，将在承载梁左右两侧肩座4个加载平面上各设有9个加载位置(见图8)。在承载梁肩座每个位置的垂向载荷被定义为4个阶梯载荷，其中落下孔车的最大运输极限为在4个加载平面上平均载荷3600kN。根据本发明上述S1-S6的6个步骤，获取双承载点位置-挠度二维曲线图数据集(见图9)，并对承载梁解算挠度变化和实际挠度进行对比和误差分析(见图10)，可以看出本发明的承载梁挠度解算模型准确度较高。

本发明还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。

综上所述，本发明针对大承重交变载荷作用下的落下孔车多孔变截面承载梁弹性变形问题，通过应变传感器对承载梁关键部位的应变在途监测实现落下孔车承载梁的载荷识别和挠度解算的目的。此外，通过引入变量负载位置L_F可使该发明具有普遍适用性，同时利用承载梁的几何模型和负载位置的对称性使该发明的实现更具效率。

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

Claims (9)

1.一种多孔变截面承载梁的载荷识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取待测的落下孔车的多孔变截面承载梁的几何参数与材料参数，根据所几何参数与材料参数建立待测落下孔车的多孔变截面承载梁的物理模型；

S2：通过对应设置在承载梁的肩座的底部基平面内多个应力作用点的多个应变传感器，获取承载梁的肩座的多点在途纵向应变数据作为输入，通过数值仿真计算获取肩座上各单点承载的垂向载荷，得到以在途应变数据为输入及以承载梁的肩座的垂向载荷为输出的载荷识别模型；

S3：根据落下孔车在实际运输中在不同载重下的对应的负载位置，调整所述多个应变传感器的位置，由所述多个应变传感器采集承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，通过所述载荷识别模型实时进行承载梁的垂向载荷识别，得到在途运行下落下孔车承载梁与负载位置对应的肩座垂向载荷。

2.根据权利要求1所述的多孔变截面承载梁的载荷识别方法，其特征在于，

所述几何参数包括：承载梁有效长度L、承载梁变截面部分长度L_i，且i＝1,2,3,4；负载位置即承载梁承重点距较近侧加载位置的长度L_F、各孔面积函数S(x_i)，其中i＝1,2,3,4；各孔间距分别为s_i，其中i＝1,2,3；各孔距梁上侧端面的高度g_i，其中i＝1,2,3；承载梁最左侧孔距梁左侧承重点的长度L_l1、最右侧孔距梁右侧承重点的长度L_r1、承载梁外表面最大高度H₁、承载梁外表面最小高度h₁、承载梁内表面最大高度H₀、承载梁内表面最小高度h₀、以及承载梁外截面宽度b₁以及承载梁内截面宽度b₀；

所述材料参数包括：承载梁的纵向应变ε_i、承载梁的垂向挠度ω_i以及承载梁的肩座垂向载荷F_i，其中i＝1,2。

3.根据权利要求1或2所述的多孔变截面承载梁的载荷识别方法，其特征在于，所述载荷识别模型如下：

加载在承载梁肩座垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁的底部基平面的对应两个应力作用点上产生两个纵向应变ε_{1_F1}和ε_{2_F1}以及ε_{1_F2}和ε_{2_F2}：

得出底部基平面两点的纵向合应变ε₁、ε₂：

由上得出以在途纵向应变数据为输入、承载梁的肩座垂向载荷为输出的载荷识别模型如下：

其中，a_{1_F1}，a_{2_F1}，a_{1_F2}和a_{2_F2}分别为承载梁的肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的拟合应变力系数，单位为με/kN。

4.根据权利要求3所述的多孔变截面承载梁的载荷识别方法，其特征在于，所述载荷识别模型中，拟合应变力系数与负载位置间的关系如下：

此时，考虑不同负载位置的载荷识别模型如下：

其中，L_F为负载位置(mm)，f_{1_F1}(L_F)，f_{2_F1}(L_F)，f_{1_F2}(L_F)和f_{2_F2}(L_F)分别为承载梁的肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的L_F相关函数，单位为με/kN。

5.一种多孔变截面承载梁的挠度解算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S4：采用权利要求1至4中任一项所述的落下孔车的多孔变截面梁载荷识别方法，实时获取承载梁的肩座垂向载荷；以所述肩座垂向载荷为输入；构建承载点的垂向弹性挠度与承载梁的肩座垂向载荷的力学关系，获取落下孔车的承载梁的挠度解算模型；

S6：采集承载梁的底部基平面内的车辆在途纵向应变数据集，代入承载梁的挠度解算模型中，得到落下孔车承载梁在途运行下的挠度变化。

6.根据权利要求5所述的多孔变截面承载梁的挠度解算方法，其特征在于，上述步骤S4完成后，S6进行之前，所述方法还包括以下步骤S5：

S5：采集在不同载重下的落下孔车的承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，经载荷识别模型得出相应的承载梁的肩座垂向载荷后，代入上述挠度解算模型中，将解算得到的相应载重下的承载梁的挠度变化和实际挠度进行对比和误差分析，验证所述承载梁的挠度解算模型。

7.根据权利要求5或6所述的多孔变截面承载梁的挠度解算方法，其特征在于，所述多个应力作用点包括多组双承载点，每组双承载点沿承载梁的纵向对称中线对称设置于所述肩座的底部基平面内，所述落下孔车的承载梁在途运行下的挠度变化包括：双承载点位置-承载梁的挠度随时间变化的二维曲线图。

8.根据权利要求5或6所述的多孔变截面承载梁的挠度解算方法，其特征在于，所述承载梁挠度解算模型如下：

加载在承载梁的肩座垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁底部基平面上产生两个垂向挠度ω_{1_F1}、ω_{2_F1}以及ω_{1_F2}、ω_{2_F2}：

实施时，根据物理模型与负载位置的对称性，有g_{1_F1}(L_F)＝g_{2_F2}(L_F)＝g₁’(L_F,F₁,F₂),g_{1_F2}(L_F)＝g_{2_F1}(L_F)＝g₂’(L_F,F₁,F₂)，得出底部基平面两点的垂向合挠度ω₁、ω₂：

其中，g₁’(L_F,F₁,F₂)，g₂’(L_F,F₁,F₂)分别为承载梁肩座垂向载荷F₁，F₂与垂向挠度ω_{1_F1}，ω_{2_F1}，ω_{1_F2}，ω_{2_F2}之间的L_F相关函数，单位为mm/kN。

9.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至8中任一所述方法的步骤。

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