铁路钢桁架桥梁结点的累积疲劳损伤自诊断系统

摘要

本发明公开了一种铁路钢桁架桥梁结点累积疲劳损伤的自诊断系统，其在列车上桥时通过应变传感器自动采集列车经过时与所测结点相连的桁架杆件的中间截面的应力响应时程信号，由弯矩与轴力时程转换模块将应力响应时程信号转换成弯矩与轴力时程信号，再由动应力分析模块将根据结点焊缝的施工工艺确定的节点焊接残余应力场作为初始应力场，迭加上由弯矩与轴力时程信号确定的节点列车行走动应力场，获得桥梁节点焊缝的最危险点的位置和应变状态，最后由疲劳累积分析模块根据所述最危险点的位置和应变状态并通过应变疲劳的临界面法确定列车经过时最危险点的疲劳损伤累积程度，再由人机交互界面告知用户。因此本系统能自动将铁路钢桁架桥梁结点焊缝的疲劳信息及时告知用户，以及时修复铁路钢桁架桥梁，保证铁路钢桁架桥梁的安全。

主权项

一种铁路钢桁架桥梁结点的累积疲劳损伤自诊断系统，所述桥梁结点连接多个桁架杆件，其特征在于，所述系统包括应变传感器、数据库、弯矩与轴力时程转换模块、动应力分析模块、疲劳累积分析模块以及人机交互界面，其中：所述应变传感器位于每个桁架杆件的中间截面，用于当列车上桥时自动采集列车经过时所述桁架杆件的中间截面的应力响应时程信号以及当列车下桥时自动停止采集信号；所述弯矩与轴力时程转换模块与所述应变传感器以及所述数据库连接，用于将所述应变传感器采集的应力响应时程信号转换成弯矩与轴力时程信号，并发送所述弯矩与轴力时程信号至所述数据库；所述动应力分析模块与所述数据库连接，用于将根据结点焊缝的施工工艺确定的结点焊接残余应力场作为初始应力场，迭加上由所述数据库中的弯矩与轴力时程信号确定的节点列车行走动应力场，获得桥梁节点焊缝的最危险点的位置和状态，并将所述最危险点的位置和应变状态发送至所述数据库；所述疲劳累积分析模块与所述数据库连接，用于根据所述数据库中最危险点的位置和应变状态并通过应变疲劳的临界面法确定列车经过时最危险点的疲劳损伤累积程度，并将所述最危险点的疲劳损伤累积程度发送至所述数据库；所述人机交互界面与所述数据库连接，用于将数据库中最危险点 的疲劳损伤累积程度通知用户以实现铁路钢桁架桥梁结点疲劳损伤程度的预警。