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北京交通大学结构强度检测实验室
日期:2016.07.30 标签: 来源:

通向先进测试能力的捷径

MTS 技术为一家致力于支持中国铁路系统迅速发展的中国铁路测试实验室提供了关键的实验研究能力

客户面临的挑战

北京交通大学结构强度检测实验室提供各种独立测试服务,其中包括对铁路材料和铁道车辆的结构测试等。该实验室始建于 1982 年,隶属前北方交通大学(北京交通大学前身)工程系,成立之初,主要承担有关铁道车辆研究的教学和科研任务。

1990 年,北方交通大学设立铁路车辆工程学博士点。为支持该博士点建设,一个配备了一流的检测设备和仪器的铁路车辆结构强度实验室应运而生。

接下来的十年中,该实验室俨然已发展成为中国铁路车辆结构强度研究领域最重要的实验性研究基地之一。而今其管理的固定资产超过 5,000 万人民币,占地逾 1,000 平方米。实验室先后在 2006 年 12 月及 2009 年 5 月通过了 CMA 和CNAS 认证,这标志着其无论在测试能力或是管理结构方面跃升到了新的水平。

在中国社会和经济的发展宏图下,这个国家的交通事业迅猛发展,对于先进的高速电动车组 (EMU) 的需求更是达到了前所未有的水平。这也进一步刺激了市场对评估 EMU 转向架构架的性能和可靠性的研发和测试活动的需求。

在此背景下,结构强度检测实验室需要拓展其功能,发展更多、更新、更先进的测试能力。这包括确认荷载间的耦合和同步关系,再现动力转向架的荷载谱,评估高速运行条件下荷载谱对转向架疲劳的影响等。

铁路转向架属于导向装置,其可靠性攸关整台车辆的安全。而且,当转向架在铁路上高速运行时,所受荷载多且复杂,譬如主要垂直荷载、纵向制动荷载、一系弹簧悬挂装置上的横向荷载、二系弹簧悬挂装置的水平荷载、滚动荷载、振荡荷载和扭转荷载等。

不仅如此,更为棘手的是,不同的荷载还可能会在不同的时间,在不同的方向产生。某些荷载需要同步加载,有些则需要反向加载。还有一些甚至需要变频非同步加载。实验室希望能找到最全面、最有效的途径来进行高速 EMU 荷载谱的实验研究。

MTS 解决方案

2008 年 3 月,北京交通大学结构强度检测实验室开始着手设计制造专用于评估高速 EMU 的测试系统。项目伊始,实验室便与 MTS 紧密合作,MTS 在系统集成和工程专业方面为实验室提供指导。

这个项目得到了中国政府的重点扶持。在短短 9 个月中,实验室建设,油水管线的设计和铺设,以及钢制平台、反应框架和设备的安装调试便全部完成。接下来实验室花了六个月时间设计、安装了一台 MTS FlexTest® 控制器,并完成了精调试。至此,实验室的测试系统可通过13 个加载通道支持对高速 EMU 转向架系统的疲劳评估。

结构强度检测实验室现在设备堪称完备,不仅可支持多通道协调加载测试,更具备了实线测试、实验室荷载验证和损伤一致性研究等能力。这些新技术可以说掀开了中国高速 EMU 荷载谱研究的新篇章。

高速动车组多通道载荷标定实验台

客户获得的好处

当今中国高速 EMU 转向架框架正处于快速发展阶段,而北京交通大学结构强度检测实验室凭借其先进的新技术,稳稳树立了其在该领域高通道数荷载谱测试服务首要提供单位的地位。

该测试系统使得实验室面对当前日益复杂的设计要求时游刃有余,能在更短的时间内、以更低的成本完成测量、模拟和评估。拥有这样出色的评估能力,必将推动 EMU 向着载客量更大,速度更快,能效更高,服务周期更长的方向发展。而对于中国的铁路运输系统而言,上述因素是否能够达成,正是决定其能否支撑起中国经济蓬勃发展的关键。

“我们当时迫切需要能对转向架结构进行协调加载和疲劳测试的设备,”北京交通大学结构强度检测实验室主任李强表示。“在 MTS 的协助下,我们的实验室拥有了世界一流的多通道荷载标定测试台,足以应对高速动车组测试需求。”


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