CN113295619A - 一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备 - Google Patents

一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备，该方案中，根据对目标监测区域的监测数据实时判断目标是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数，并根据裂纹参数确定当前评定点坐标，然后基于当前评定点坐标落在目标监测区域的FAD图中的区域判定裂纹是否可接受。可见，本申请能够对轨道车辆上是否有裂纹进行持续的监测，且在有裂纹时能够基于FAD图对裂纹是否可接受进行评估，实现对车辆关键部位的损伤进行结构完整性的评估，结果更精确，实时性和可靠性高。

Description

一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及轨道车辆领域，特别是涉及一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备。
背景技术
轨道交通具有运量大、速度快、节能环保和节约用地等优点，能够有效缓解城市交通拥堵，优化城市布局结构。随着经济社会的发展，我国轨道交通的运营趋于高速化、密集化，服役车辆不仅需要承受疲劳载荷和冲击载荷作用，还要承受温度、湿度和盐雾等严苛环境的考验，这都对轨道车辆的关键承载部位的安全性和可靠性提出了更高要求。现有技术中通常基于传统疲劳强度和损伤容限理论对轨道车辆结构进行安全评价，但是存在着结果不精确、可靠性和实时性差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备，实现对车辆关键部位的损伤进行结构完整性的评估，结果更精确，实时性和可靠性高。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种轨道车辆的结构完整性评估方法，包括：
实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数；
基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数；
基于所述裂纹参数确定当前评定点坐标；
确定目标监测区域的失效评定FAD图；
基于所述当前评定点坐标落在所述FAD图中的区域判定所述裂纹是否可接受。
优选地，实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数，包括：
实时获取光纤光栅传感器、声发射传感器和压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据；
基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹，包括：
基于所述声发射传感器和/或所述压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据判定所述目标监测区域是否有裂纹。
优选地，基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹之前，还包括：
获取光纤光栅温度传感器和压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据；
基于所述光纤光栅温度传感器在目标监测区域的监测数据对所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿；
基于所述压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据对所述压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿。
优选地，基于所述监测参数在有裂纹时确定裂纹参数，包括：
基于所述声发射传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹的位置；
基于所述压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹的尺寸；
基于所述裂纹的位置和所述裂纹的尺寸确定缺陷类型、缺陷尺寸和结构形式；
基于所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定所述裂纹所在位置的最大应力。
优选地，基于所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定所述裂纹所在位置的最大应力之前，还包括：
对所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行降噪处理。
优选地，确定目标监测区域的失效评定FAD图，包括：
基于目标监控区域的区域参数及Kr-Lr关系式确定所述目标监测区域的FAD图；
其中，所述Kr-Lr关系式为：
Figure BDA0003067032060000031
Figure BDA0003067032060000032
σref＝Lr*σ0；
其中，Kr为断裂因子，E为目标监控区域的弹性模量，εref为参考应变，σref为参考应力，σ0为目标监控区域的屈服强度，Lr为塑性失稳因子，Lr,max为截止线，σu为目标监控区域的抗拉强度。
优选地，基于所述裂纹参数确定当前评定点坐标，包括：
基于所述缺陷类型、缺陷尺寸、结构形式及所述裂纹所在位置的最大应力确定当前参考应力σ'ref和当前应力强度因子K’I；
基于所述当前参考应力σ'ref确定当前塑性失稳因子L'r；
其中，
Figure BDA0003067032060000033
基于所述当前应力强度因子K’I确定当前断裂因子K’r；
其中，
Figure BDA0003067032060000034
Kmat：临界应力强度因子，m：无量纲系数，δmat：裂纹尖端张开位移CTOD的断裂韧性，ν：泊松比；
基于所述当前塑性失稳因子L'r和所述当前断裂因子K’r得到当前评定点坐标(L'r,K’r)。
优选地，所述目标监测区域包括基于有限元分析确定的高应力区和/或焊缝区和/或架台试验得到的高动应力水平区和/或出现过疲劳裂缝部位。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轨道车辆的结构完整性评估装置，包括：
获取模块，用于实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数；
裂纹确定模块，用于基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数；
评定点坐标确定模块，用于基于所述裂纹参数确定当前评定点坐标；
FAD图确定模块，用于确定目标监测区域的失效评定FAD图；
缺陷接受判定模块，用于基于所述当前评定点坐标落在所述FAD图中的区域判定所述裂纹是否可接受。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轨道车辆的结构完整性评估设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述轨道车辆的结构完整性评估方法的步骤。
本发明提供了一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备，该方案中，根据对目标监测区域的监测数据实时判断目标是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数，并根据裂纹参数确定当前评定点坐标，然后基于当前评定点坐标落在目标监测区域的FAD图中的区域判定裂纹是否可接受。可见，本申请能够对轨道车辆上是否有裂纹进行持续的监测，且在有裂纹时能够基于FAD图对裂纹是否可接受进行评估，实现对车辆关键部位的损伤进行结构完整性的评估，结果更精确，实时性和可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估方法的过程流程图；
图2为本发明提供的一种目标监测区域的FAD图；
图3为本发明提供的一种基于压电智能层的损伤成像流程图；
图4为本发明提供的一种基于FAD图的结构完整性评估原理图；
图5为本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估装置的结构示意图；
图6为本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种轨道车辆的结构完整性评估方法、装置及设备，实现对车辆关键部位的损伤进行结构完整性的评估，结果更精确，实时性和可靠性高。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1和图2，图1为本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估方法的过程流程图，图2为本发明提供的一种目标监测区域的FAD图。
该方法包括：
S11：实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数；
S12：基于监测参数判定目标监测区域是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数；
S13：基于裂纹参数确定当前评定点坐标；
S14：确定目标监测区域的FAD(Failure Assessment Diagram，失效评定)图；
S15：基于当前评定点坐标落在FAD图中的区域判定裂纹是否可接受。
与现有技术中“运用修+高级修”不同的是，本申请采用状态修。具体地，首先在轨道车辆上确定目标监测区域，在实际应用中，可以基于数值计算、设计要求、台架试验及线路运营经验等确定目标监测区域。在确定目标监测区域后，实时对目标监测区域进行监测，例如应力监测或者裂纹监测，得到监测数据，从而实现对目标监测区域的状态实时监测。
在得到监测数据后，基于监测数据判断目标监测区域是否有裂纹，若没有裂纹，则表示目标监测区域当前状态是良好的。若有裂纹，则确定裂纹参数，并基于裂纹参数确定当前评定点坐标，并确定目标监测区域的FAD图，需要说明的是，目标监测区域区域的FAD图与目标监测区域的材质、结构等相关，可以基于目标监测区域预先得到。然后将当前评定点绘制于FAD图上，若当前评定点落在FAD图中的截止线与两坐标轴所围的区域以内，则认为缺陷是可以接受的，返回步骤S11，继续下一次评定，否则，则认为该缺陷是不可以接受的，目标监测区域的结构发生失效。
此外，在实际应用中，S11-S15的频率可以但不仅限为0.1Hz。
可见，本申请能够对轨道车辆上是否有裂纹进行持续的监测，且在有裂纹时能够基于FAD图对裂纹是否可接受进行评估，实现对车辆关键部位的损伤进行结构完整性的评估，结果更精确，实时性和可靠性高。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选地实施例，实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数，包括：
实时获取光纤光栅传感器、声发射传感器和压电智能层对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据；
基于监测参数判定目标监测区域是否有裂纹，包括：
基于声发射传感器和/或压电智能层对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据判定目标监测区域是否有裂纹。
本申请中，在确定目标监测区域后，在目标监测区域布置不同监测特征的传感器，具体包括光纤光栅传感器、声发射传感器和压电智能层。其中，根据光纤光栅传感器对目标监测区域监测得到的监测数据可以得到目标监测区域的应力场分布信息。根据声发射传感器对目标监测区域监测得到的监测数据可以得到目标监测区域是否有裂纹及有裂纹时裂纹的位置。根据压电智能层对目标监测区域监测得到的监测数据可以得到目标监测区域是否有裂纹及有裂纹时裂纹的尺寸。
在目标监测区域设置上述三种传感器时，要求充分利用不同监测技术的监测特征和监测范围，各传感器及其布局不占用车辆原有结构的空间位置，适应车辆设备小型化、集成化需求，且适应轨道车辆复杂服役环境和IEC61373振动冲击及GB/T24338强电磁干扰。
可见，本申请通过设置具有不同监测特征的传感器实现对目标监测区域的监测，以便后续基于监测数据判断目标监测区域是否有裂纹，监测精度高。
作为一种优选地实施例，基于监测参数判定目标监测区域是否有裂纹之前，还包括：
获取光纤光栅温度传感器和压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据；
基于光纤光栅温度传感器在目标监测区域的监测数据对光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿；
基于压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据对压电智能层对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿。
具体地，为了避免环境温度对光纤光栅传感器和压电智能层的监测结果的影响，本申请中，还在目标监测区域设置了光纤光栅温度传感器和压电智能层温度传感器，光纤光栅温度传感器和光纤光栅传感器在相同位置具有相同的温度影响，同理，压电智能层温度传感器和压电智能层在相同位置也具有相同的温度影响。基于该种原理，基于光纤光栅温度传感器在目标监测区域的监测数据可以对光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿，基于压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据对压电智能层可以对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿。
可见，通过该种方式能够避免环境温度对光纤光栅传感器和压电智能层的监测结果的影响，提高了对车辆关键部位的损伤进行结构完整性的评估的精度，可靠性高。
作为一种优选地实施例，基于监测参数在有裂纹时确定裂纹参数，包括：
基于声发射传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹的位置；
基于压电智能层对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹的尺寸；
基于裂纹的位置和裂纹的尺寸确定缺陷类型、缺陷尺寸和结构形式；
基于光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹所在位置的最大应力。
具体地，可以预先对目标监测区域进行声发射信号特征分析试验，获取声发射波幅度及能量与目标监测区域的材质、尺寸等的关系式，建立数据库，以掌握目标监测区域的材料声发射性能。在目标监测区域存在裂纹时，基于该材料声发射性能、声发射传感器提供的声发射信号到达返回至声发射传感器时刻，采用时差迭代收敛算法和时间反转算法，可以获取声发射源也即裂纹的精确位置。
在目标监测区域存在裂纹时，采用宽频带线性扫频作为压电智能层的超声导波激励信号，基于超声相控阵技术，在频率-波数域(f-k域)内对各个模态进行全面检测，将不同模态分离的成像结果进行综合模态成像叠加，可以获得准确的成像结果及裂纹尺寸。请参照图3，图3为本发明提供的一种基于压电智能层的损伤成像流程图。
在得到裂纹的尺寸和裂纹的位置后，可以基于裂纹的尺寸和裂纹的位置确定缺陷类型、缺陷尺寸和结构形式，其中，这里的缺陷类型可以为表面裂纹、埋藏裂纹等，缺陷尺寸可以为裂纹长度及裂纹深度等，缺陷形式可以为平板结构、T型结构等。
基于光纤光栅传感器提供的多点应变测量数据，采用基于经验模态分解(EMD，empirical mode decomposition)的应力应变重构方法，反演目标监测区域监的应力场分布。具体包括以下步骤：
1.用经验模态分解方法从监测数据中提取模态响应；
2.通过有限元，建立在模态坐标中两不同自由度位移响应之间关系的模态矩阵；
3.通过求解特征值问题得到模态矩阵；
4.根据目标监测区域中的已知测点和待测点的应变位移矩阵及对应模态矩阵中各对应模态的列向量叠加，结合已知测点的应变测量数据确定待测点的应变响应；
5.根据目标监测区域的材料的弹性常数矩阵及本构方程重构待测点处的应力。
可见，对光纤光栅传感器的监测数据进行经验模态分解处理，能够提高监测效率，能够实现高监测频率、数据量大的监测数据处理。
在得到目标监测区域的应力场分布后，便可以确定裂纹所在位置的最大应力。
可见，本申请通过设置具有不同监测特征的传感器实现对目标监测区域的监测，并在有裂纹时基于不同监测特征的传感器的监测数据得到裂纹参数，以便后续基于裂纹参数判断缺陷是否可接受，监测精度高。
作为一种优选地实施例，基于光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹所在位置的最大应力之前，还包括：
对光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行降噪处理。
为了进一步提高光纤光栅传感器的监测数据的精度，本申请中，在得到光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据后，还会对光纤光栅传感器对轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行降噪处理，从而提高了监测数据的精度，进而提高了裂纹所在位置的最大应力的确定精度。
作为一种优选地实施例，确定目标监测区域的失效评定FAD图，包括：
基于目标监控区域的区域参数及Kr-Lr关系式确定目标监测区域的FAD图；
其中，Kr-Lr关系式为：
Figure BDA0003067032060000091
Figure BDA0003067032060000092
σref＝Lr*σ0；
其中，Kr为断裂因子，E为目标监控区域的弹性模量，εref为参考应变，σref为参考应力，σ0为目标监控区域的屈服强度，Lr为塑性失稳因子，Lr,max为截止线，σu为目标监控区域的抗拉强度。
目标监测区域一旦确定，则目标监测区域对应的FAD图也便确定了。具体地，可以预先基于目标监测区域的区域参数及Kr-Lr关系式确定目标监测区域的FAD图，其中，这里的目标监测区域的区域参数包括断裂因子Kr，目标监控区域的弹性模量E，参考应变εref，参考应力σref，目标监控区域的屈服强度σ0，塑性失稳因子Lr，目标监控区域的抗拉强度σu。
可见，通过该种方式确定目标监测区域的FAD图后，后续便可根据FAD图对轨道车辆的关键部位的损伤进行结构完整性的实时评估，评价结构的安全性和可靠性。
作为一种优选地实施例，基于裂纹参数确定当前评定点坐标，包括：
基于缺陷类型、缺陷尺寸、结构形式及裂纹所在位置的最大应力确定当前参考应力σ'ref和当前应力强度因子K’I；
基于当前参考应力σ'ref确定当前塑性失稳因子L'r；
其中，
Figure BDA0003067032060000101
基于当前应力强度因子K’I确定当前断裂因子K’r；
其中，
Figure BDA0003067032060000102
Kmat：临界应力强度因子，m：无量纲系数，δmat：CTOD(Crack OpeningDisplacement，裂纹尖端张开位移)的断裂韧性，ν：泊松比；
基于当前塑性失稳因子L'r和当前断裂因子K’r得到当前评定点坐标(L'r,K’r)。
具体地，目标监测区域一旦确定，目标监测区域的单轴拉伸性能和断裂韧性便也确定，后续便可基于目标监测区域的单轴拉伸性能和断裂韧性进行临界应力强度因子的计算。其中，断裂韧性可以以J积分或裂纹尖端张开位移进行表征，本申请中基于CTOD计算临界应力强度因子。
进一步地，在得到缺陷类型、缺陷尺寸、结构形式及裂纹所在位置的最大应力后，可以根据BS 7910附录P.6.1确定当前参考应力σ'ref和当前应力强度因子K’I，后续基于当前参考应力σ'ref便可确定当前塑性失稳因子L'r，基于当前应力强度因子K’I确定当前断裂因子K’r，最终得到当前评定点坐标(L'r,K’r)。后续便可将当前评定点绘制于FAD图上，若当前评定点落在FAD图中的截止线与两坐标轴所围的区域以内，则认为缺陷是可以接受的，否则，则认为该缺陷是不可以接受的，目标监测区域的结构发生失效。
此外，结构完整性评定可以采用BS7910中的二级安全评定，此评定等级兼顾了计算效率与准确性。
请参照图4，图4为本发明提供的一种基于FAD图的结构完整性评估原理图。
作为一种优选地实施例，目标监测区域包括基于有限元分析确定的高应力区和/或焊缝区和/或架台试验得到的高动应力水平区和/或出现过疲劳裂缝部位。
具体地，本申请中，在确定目标监测区域时，充分考虑到了轨道车辆上容易产生缺陷的区域，目标监测区域包括基于有限元分析确定的高应力区和/或焊缝区和/或架台试验得到的高动应力水平区和/或出现过疲劳裂缝部位，从而实现了对轨道车辆的关键部位的监测，提高了轨道车辆的安全性和可靠性。
请参照图5，图5为本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估装置的结构示意图。
该装置包括：
获取模块51，用于实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数；
裂纹确定模块52，用于基于监测参数判定目标监测区域是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数；
评定点坐标确定模块53，用于基于裂纹参数确定当前评定点坐标；
FAD图确定模块54，用于确定目标监测区域的失效评定FAD图；
缺陷接受判定模块55，用于基于当前评定点坐标落在FAD图中的区域判定裂纹是否可接受。
对于本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估装置的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
请参照图6，图6为本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估设备的结构示意图。
该设备包括：
存储器61，用于存储计算机程序；
处理器62，用于执行计算机程序时实现如上述轨道车辆的结构完整性评估方法的步骤。
对于本发明提供的一种轨道车辆的结构完整性评估设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
需要说明的是，在本说明书中，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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，包括：
实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数；
基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数；
基于所述裂纹参数确定当前评定点坐标；
确定目标监测区域的失效评定FAD图；
基于所述当前评定点坐标落在所述FAD图中的区域判定所述裂纹是否可接受。
2.如权利要求1所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数，包括：
实时获取光纤光栅传感器、声发射传感器和压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据；
基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹，包括：
基于所述声发射传感器和/或所述压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据判定所述目标监测区域是否有裂纹。
3.如权利要求2所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹之前，还包括：
获取光纤光栅温度传感器和压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据；
基于所述光纤光栅温度传感器在目标监测区域的监测数据对所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿；
基于所述压电智能层温度传感器在目标监测区域的监测数据对所述压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行温度补偿。
4.如权利要求2所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，基于所述监测参数在有裂纹时确定裂纹参数，包括：
基于所述声发射传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹的位置；
基于所述压电智能层对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定裂纹的尺寸；
基于所述裂纹的位置和所述裂纹的尺寸确定缺陷类型、缺陷尺寸和结构形式；
基于所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定所述裂纹所在位置的最大应力。
5.如权利要求4所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，基于所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据确定所述裂纹所在位置的最大应力之前，还包括：
对所述光纤光栅传感器对所述轨道车辆上的目标监测区域的监测数据进行降噪处理。
6.如权利要求4所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，确定目标监测区域的失效评定FAD图，包括：
基于目标监控区域的区域参数及Kr-Lr关系式确定所述目标监测区域的FAD图；
其中，所述Kr-Lr关系式为：
Figure FDA0003067032050000021
Figure FDA0003067032050000022
σref＝Lr*σ0；
其中，Kr为断裂因子，E为目标监控区域的弹性模量，εref为参考应变，σref为参考应力，σ0为目标监控区域的屈服强度，Lr为塑性失稳因子，Lr,max为截止线，σu为目标监控区域的抗拉强度。
7.如权利要求6所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，基于所述裂纹参数确定当前评定点坐标，包括：
基于所述缺陷类型、缺陷尺寸、结构形式及所述裂纹所在位置的最大应力确定当前参考应力σ′ref和当前应力强度因子K′I；
基于所述当前参考应力σ′ref确定当前塑性失稳因子L′r；
其中，
Figure FDA0003067032050000031
基于所述当前应力强度因子K′I确定当前断裂因子K′r；
其中，
Figure FDA0003067032050000032
Kmat：临界应力强度因子，m：无量纲系数，δmat：裂纹尖端张开位移CTOD的断裂韧性，ν：泊松比；
基于所述当前塑性失稳因子L′r和所述当前断裂因子K′r得到当前评定点坐标(L′r,K′r)。
8.如权利要求1至7任一项所述的轨道车辆的结构完整性评估方法，其特征在于，所述目标监测区域包括基于有限元分析确定的高应力区和/或焊缝区和/或架台试验得到的高动应力水平区和/或出现过疲劳裂缝部位。
9.一种轨道车辆的结构完整性评估装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于实时获取轨道车辆上的目标监测区域的监测参数；
裂纹确定模块，用于基于所述监测参数判定所述目标监测区域是否有裂纹以及在有裂纹时确定裂纹参数；
评定点坐标确定模块，用于基于所述裂纹参数确定当前评定点坐标；
FAD图确定模块，用于确定目标监测区域的失效评定FAD图；
缺陷接受判定模块，用于基于所述当前评定点坐标落在所述FAD图中的区域判定所述裂纹是否可接受。
10.一种轨道车辆的结构完整性评估设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述轨道车辆的结构完整性评估方法的步骤。
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