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北京交通大學結構強度檢測實驗室
日期:2016.07.30 標簽: 來源:

通向先進測試能力的捷徑

MTS 技術為一家致力于支持中國鐵路系統迅速發展的中國鐵路測試實驗室提供了關鍵的實驗研究能力

客戶面臨的挑戰

北京交通大學結構強度檢測實驗室提供各種獨立測試服務,其中包括對鐵路材料和鐵道車輛的結構測試等。該實驗室始建于 1982 年,隸屬前北方交通大學(北京交通大學前身)工程系,成立之初,主要承擔有關鐵道車輛研究的教學和科研任務。

1990 年,北方交通大學設立鐵路車輛工程學博士點。為支持該博士點建設,一個配備了一流的檢測設備和儀器的鐵路車輛結構強度實驗室應運而生。

接下來的十年中,該實驗室儼然已發展成為中國鐵路車輛結構強度研究領域最重要的實驗性研究基地之一。而今其管理的固定資產超過 5,000 萬人民幣,占地逾 1,000 平方米。實驗室先后在 2006 年 12 月及 2009 年 5 月通過了 CMA 和CNAS 認證,這標志著其無論在測試能力或是管理結構方面躍升到了新的水平。

在中國社會和經濟的發展宏圖下,這個國家的交通事業迅猛發展,對于先進的高速電動車組 (EMU) 的需求更是達到了前所未有的水平。這也進一步刺激了市場對評估 EMU 轉向架構架的性能和可靠性的研發和測試活動的需求。

在此背景下,結構強度檢測實驗室需要拓展其功能,發展更多、更新、更先進的測試能力。這包括確認荷載間的耦合和同步關系,再現動力轉向架的荷載譜,評估高速運行條件下荷載譜對轉向架疲勞的影響等。

鐵路轉向架屬于導向裝置,其可靠性攸關整臺車輛的安全。而且,當轉向架在鐵路上高速運行時,所受荷載多且復雜,譬如主要垂直荷載、縱向制動荷載、一系彈簧懸掛裝置上的橫向荷載、二系彈簧懸掛裝置的水平荷載、滾動荷載、振蕩荷載和扭轉荷載等。

不僅如此,更為棘手的是,不同的荷載還可能會在不同的時間,在不同的方向產生。某些荷載需要同步加載,有些則需要反向加載。還有一些甚至需要變頻非同步加載。實驗室希望能找到最全面、最有效的途徑來進行高速 EMU 荷載譜的實驗研究。

MTS 解決方案

2008 年 3 月,北京交通大學結構強度檢測實驗室開始著手設計制造專用于評估高速 EMU 的測試系統。項目伊始,實驗室便與 MTS 緊密合作,MTS 在系統集成和工程專業方面為實驗室提供指導。

這個項目得到了中國政府的重點扶持。在短短 9 個月中,實驗室建設,油水管線的設計和鋪設,以及鋼制平臺、反應框架和設備的安裝調試便全部完成。接下來實驗室花了六個月時間設計、安裝了一臺 MTS FlexTest? 控制器,并完成了精調試。至此,實驗室的測試系統可通過13 個加載通道支持對高速 EMU 轉向架系統的疲勞評估。

結構強度檢測實驗室現在設備堪稱完備,不僅可支持多通道協調加載測試,更具備了實線測試、實驗室荷載驗證和損傷一致性研究等能力。這些新技術可以說掀開了中國高速 EMU 荷載譜研究的新篇章。

高速動車組多通道載荷標定實驗臺

客戶獲得的好處

當今中國高速 EMU 轉向架框架正處于快速發展階段,而北京交通大學結構強度檢測實驗室憑借其先進的新技術,穩穩樹立了其在該領域高通道數荷載譜測試服務首要提供單位的地位。

該測試系統使得實驗室面對當前日益復雜的設計要求時游刃有余,能在更短的時間內、以更低的成本完成測量、模擬和評估。擁有這樣出色的評估能力,必將推動 EMU 向著載客量更大,速度更快,能效更高,服務周期更長的方向發展。而對于中國的鐵路運輸系統而言,上述因素是否能夠達成,正是決定其能否支撐起中國經濟蓬勃發展的關鍵。

“我們當時迫切需要能對轉向架結構進行協調加載和疲勞測試的設備,”北京交通大學結構強度檢測實驗室主任李強表示。“在 MTS 的協助下,我們的實驗室擁有了世界一流的多通道荷載標定測試臺,足以應對高速動車組測試需求。”


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