大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，具體地，尤其涉及一種大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]列車運(yùn)行中，列車車窗會(huì)受到氣壓、以及風(fēng)沙的沖擊，尤其是在大風(fēng)環(huán)境中運(yùn)行的列車，其車窗的承載能力對(duì)于列車的安全運(yùn)行具有重要的意義。因此，需要對(duì)列車車窗的承載能力進(jìn)行測(cè)量。
[0003]對(duì)于列車車窗的承載能力進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要考慮風(fēng)壓載荷、以及沙石的沖擊。其中，風(fēng)壓載荷又可分為風(fēng)壓瞬態(tài)沖擊工況，因壓差或溫差造成的靜態(tài)壓差以及氣動(dòng)疲勞載荷等載荷類型。而沙石沖擊工況則需要考慮不同粒徑沙石對(duì)車窗破壞能力差異以及沖擊角度、沖擊重量等因素對(duì)破壞能力的影響。此外，還需要分析在風(fēng)壓與砂石沖擊共同耦合作用在車窗玻璃上這一不利工況下車窗玻璃抗破壞能力。但是，現(xiàn)有的測(cè)量方法中，往往無(wú)法全面考慮上述因素的對(duì)列車車窗的影響。
[0004]因此，針對(duì)上述問題，有必要提出進(jìn)一步的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其包括如下步驟:
51.測(cè)定車窗玻璃在風(fēng)壓下的極限負(fù)荷；
52.測(cè)定車窗玻璃在沙粒沖擊下的損傷極限；
53.確定車窗玻璃在風(fēng)壓和沙粒耦合作用下的承載能力。
[0007]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S1具體包括:
510.測(cè)量風(fēng)壓瞬態(tài)壓力沖擊下，所述車窗玻璃的最大負(fù)荷；
511.測(cè)量靜態(tài)壓差下，所述車窗玻璃的最大負(fù)荷；
512.在待測(cè)量車窗玻璃上，施加交變載荷，并設(shè)定循環(huán)次數(shù)，按照設(shè)定的循環(huán)次數(shù)施加交變載荷，測(cè)定如車窗玻璃對(duì)氣動(dòng)疲勞的最大負(fù)荷。
[0008]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S10包括，將不含沙粒的空氣以階梯風(fēng)速依次沖擊待測(cè)量車窗玻璃，記錄車窗玻璃損壞時(shí)對(duì)應(yīng)的極限風(fēng)速。
[0009]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S11具體包括，將待測(cè)量車窗玻璃置于水環(huán)境中，并將車窗玻璃四周邊緣進(jìn)行密封、固定，逐漸增大水壓，使水壓均勻作用于車窗玻璃的表面，記錄車窗玻璃損壞時(shí)的水壓，獲得靜態(tài)耐壓極限值。
[0010]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S11中，在待測(cè)量車窗玻璃上設(shè)置多個(gè)表面撓度測(cè)點(diǎn)，所述多個(gè)表面撓度測(cè)點(diǎn)對(duì)稱分布于所述車窗玻璃上，所述多個(gè)表面撓度測(cè)點(diǎn)呈十字形排布。
[0011]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S2具體包括:
520.根據(jù)沙粒粒徑范圍，建立沙粒粒徑與起動(dòng)風(fēng)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
521.根據(jù)沙粒粒徑與起動(dòng)風(fēng)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量車窗玻璃對(duì)不同粒徑的沙粒在相應(yīng)速度下的承載能力，建立沙粒粒徑與破壞速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0012]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S20中，設(shè)置過(guò)渡段、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、出口段，利用變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)吹送不同粒徑的沙粒通過(guò)所述過(guò)渡段、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、出口段，建立沙粒粒徑與起動(dòng)風(fēng)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0013]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S21中，利用空氣壓力噴出具有相應(yīng)速度的沙粒，為排除空氣壓力對(duì)于測(cè)量的影響，將空氣壓力調(diào)至能夠?yàn)樯沉Ｌ峁┫鄳?yīng)速度的最小值。
[0014]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟S3具體包括:在車窗玻璃承載風(fēng)壓的條件下，測(cè)量車窗玻璃的抗風(fēng)沙打擊能力，獲得車窗玻璃在風(fēng)壓和沙粒耦合作用下的承載能力。
[0015]作為本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的改進(jìn)，所述步驟3中，所述車窗玻璃承載的風(fēng)壓為4kPa，所述風(fēng)壓均勻作用于所述車窗玻璃的表面。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法能夠全面考慮列車在大風(fēng)環(huán)境中運(yùn)行時(shí)，對(duì)列車車窗所受到的影響因素，并通過(guò)單獨(dú)測(cè)量、以及耦合測(cè)量的方式，準(zhǔn)確測(cè)量列車車窗的承載能力，對(duì)于列車在大風(fēng)環(huán)境下的安全運(yùn)行具有重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0017]
圖1是本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法的方法流程示意圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述測(cè)量方法包括如下步驟: 51.測(cè)定車窗玻璃在風(fēng)壓下的極限負(fù)荷； 52.測(cè)定車窗玻璃在沙粒沖擊下的損傷極限； 53.確定車窗玻璃在風(fēng)壓和沙粒耦合作用下的承載能力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括: 510.測(cè)量風(fēng)壓瞬態(tài)壓力沖擊下，所述車窗玻璃的最大負(fù)荷； 511.測(cè)量靜態(tài)壓差下，所述車窗玻璃的最大負(fù)荷； 512.在待測(cè)量車窗玻璃上，施加交變載荷，并設(shè)定循環(huán)次數(shù)，按照設(shè)定的循環(huán)次數(shù)施加交變載荷，測(cè)定如車窗玻璃對(duì)氣動(dòng)疲勞的最大負(fù)荷。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S10包括，將不含沙粒的空氣以階梯風(fēng)速依次沖擊待測(cè)量車窗玻璃，記錄車窗玻璃損壞時(shí)對(duì)應(yīng)的極限風(fēng)速。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S11具體包括，將待測(cè)量車窗玻璃置于水環(huán)境中，并將車窗玻璃四周邊緣進(jìn)行密封、固定，逐漸增大水壓，使水壓均勻作用于車窗玻璃的表面，記錄車窗玻璃損壞時(shí)的水壓，獲得靜態(tài)耐壓極限值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S11中，在待測(cè)量車窗玻璃上設(shè)置多個(gè)表面撓度測(cè)點(diǎn)，所述多個(gè)表面撓度測(cè)點(diǎn)對(duì)稱分布于所述車窗玻璃上，所述多個(gè)表面撓度測(cè)點(diǎn)呈十字形排布。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括: 520.根據(jù)沙粒粒徑范圍，建立沙粒粒徑與起動(dòng)風(fēng)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 521.根據(jù)沙粒粒徑與起動(dòng)風(fēng)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量車窗玻璃對(duì)不同粒徑的沙粒在相應(yīng)速度下的承載能力，建立沙粒粒徑與破壞速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S20中，設(shè)置過(guò)渡段、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、出口段，利用變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)吹送不同粒徑的沙粒通過(guò)所述過(guò)渡段、穩(wěn)定段、收縮段、試驗(yàn)段、出口段，建立沙粒粒徑與起動(dòng)風(fēng)速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S21中，利用空氣壓力噴出具有相應(yīng)速度的沙粒，為排除空氣壓力對(duì)于測(cè)量的影響，將空氣壓力調(diào)至能夠?yàn)樯沉Ｌ峁┫鄳?yīng)速度的最小值。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括:在車窗玻璃承載風(fēng)壓的條件下，測(cè)量車窗玻璃的抗風(fēng)沙打擊能力，獲得車窗玻璃在風(fēng)壓和沙粒耦合作用下的承載能力。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其特征在于，所述步驟3中，所述車窗玻璃承載的風(fēng)壓為4kPa，所述風(fēng)壓均勻作用于所述車窗玻璃的表面。
【專利摘要】一種大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法，其包括如下步驟：S1.測(cè)定車窗玻璃在風(fēng)壓下的極限負(fù)荷；S2.測(cè)定車窗玻璃在沙粒沖擊下的損傷極限；S3.確定車窗玻璃在風(fēng)壓和沙粒耦合作用下的承載能力。本發(fā)明的大風(fēng)區(qū)列車車窗玻璃承載能力確定方法能夠全面考慮列車在大風(fēng)環(huán)境中運(yùn)行時(shí)，對(duì)列車車窗所受到的影響因素，并通過(guò)單獨(dú)測(cè)量、以及耦合測(cè)量的方式，準(zhǔn)確測(cè)量列車車窗的承載能力，對(duì)于列車在大風(fēng)環(huán)境下的安全運(yùn)行具有重要的意義。
【IPC分類】G01N3/00
【公開號(hào)】CN105424464
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510618049
【發(fā)明人】田紅旗, 梁習(xí)鋒, 張健, 劉堂紅, 許良中, 王中鋼
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日