【技术实现步骤摘要】
本公开涉及轨道车辆性能试验，更具体地，涉及一种轨道车辆模态试验设备。
技术介绍
1、轨道车辆技术作为现代交通运输领域的关键组成部分，其发展水平直接影响着铁路运输的安全、高效与环保性能。依托高强度轻量化材料的车体结构、优化设计的悬挂与转向架系统、高效电力驱动技术以及先进信号，轨道车辆在高速行驶、曲线通过及抗侧风能力等方面展现出卓越性能。同时，节能环保理念的深入研究和应用，使得轨道车辆在降低能耗、减少排放方面取得了显著成果，为轨道交通事业的持续发展奠定了坚实基础。
2、车辆模态是指轨道车辆结构在受到外部激励时，系统内部各部分以特定的频率和振型进行振动的特性。每个模态都有其独特的频率（或称固有频率）、阻尼比和振型。车辆模态是车辆动力学特性的重要组成部分，它们决定了车辆在各种运行条件下的响应行为。模态试验提供的数据可以用于建立更准确的车辆动力学模型，这些模型可以用来预测车辆在各种运行条件下的响应，为车辆的性能评估提供依据。通过模态试验，可以识别出车辆结构的固有频率和振型，这些信息对于车辆设计阶段避免共振现象至关重要，可以帮助识别车辆结构的潜在缺陷或损伤，设计时可以通过调整结构参数来优化模态特性，提高车辆的动态性能。例如，通过避免车辆系统与轨道不平顺激励的频率匹配，可以减少因共振引起的过度振动，提高乘坐舒适性和安全性。
3、传统的轨道车辆模态试验主要依赖于有限元分析方法（fea）和实验模态分析（ema）。有限元分析方法通过建立车辆结构的数学模型，在计算机上进行模拟分析，以预测车辆结构的固有频率、振型和阻尼比等动力学
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提供了一种轨道车辆试验设备，能够同时为车体提供横向、纵向和垂向上的自由度，使得试验时车体边界更加接近无约束状态。
2、为了实现上述目的，作为本专利技术提供一种轨道车辆模态试验设备，包括：吊装组件；承载组件，适用于承载位于试验区域内的轨道车辆的待测车体；以及运输装置，适用于将承载有上述待测车体的上述承载组件运送至上述试验区域，以通过上述吊装组件将上述承载组件吊起，使上述待测车体在宽度方向和长度方向上具有自由度，以及在试验完成之后将上述待测车体移出上述试验区域；其中，上述承载组件被构造成在吊起的状态下，为上述待测车体在高度方向上提供自由度，以对上述待测车体进行模态试验。
3、根据本公开的实施例，上述承载组件包括：承载板，悬设于上述吊装组件下方；弹性件，安装于上述承载板上并支撑于上述待测车体底部，以减小上述待测车体沿高度方向移动时的阻力。
4、根据本公开的实施例，上述弹性件包括空气弹簧，上述空气弹簧被配置为响应于上述待测车体被运送至上述试验区域的过程中处于无气的空载状态，以及响应于上述待测车体进行模态试验的过程中处于充有至少一部分气体的充气状态。
5、根据本公开的实施例，上述吊装组件包括：两组吊装支架，沿上述宽度方向布置于上述待测车体的两侧；多个吊装缆绳，分别从两组上述吊装支架向下延伸，上述吊装缆绳通过位于上述承载板上的上述吊装点位将上述承载板悬设于两组上述吊装支架之间。
6、根据本公开的实施例，每组上述吊装支架包括：立柱；横杆，沿上述高度方向可滑动地安装于上述立柱的侧壁上，并沿上述宽度方向延伸至上述承载板的上方，上述吊装缆绳从上述横杆上向下延伸，以将上述承载板吊装在两个上述立柱之间。
7、根据本公开的实施例，上述立柱朝向上述待测车体的侧壁上安装有可沿上述高度方向往复滑动的第一止挡部，适用于限制上述待测车体在上述宽度方向上的移动范围。
8、根据本公开的实施例，上述承载板上开设有沿上述宽度方向延伸的滑槽，上述弹性件设置有两个并且可滑动的安装于上述滑槽内。
9、根据本公开的实施例，上述运输装置包括：平移组件，上述承载组件可移除的安装于上述平移组件上，上述平移组件被构造成沿上述长度方向往复运动，以将承载有上述待测车体的上述承载组件运送至上述吊装组件的下方，并在试验完成之后将上述待测车体移出上述试验区域。
10、根据本公开的实施例，上述运输装置还包括：升降组件，被构造成响应于上述承载组件被上述平移组件运送至上述吊装组件下方后，将上述承载组件和上述待测车体抬升至预设高度，以允许上述承载组件与上述吊装组件悬挂连接；并响应于上述承载组件与上述吊装组件解除连接后，承载上述承载组件下降至上述平移组件上，以允许上述平移组件将承载上述待测车体的上述承载组件移出上述试验区域。
11、根据本公开的实施例，上述升降组件在宽度方向上面对地成对设置，每个上述升降组件包括：升降部，被构造成沿上述高度方向升降；以及支撑台，可滑动的安装于上述吊装组件并支撑在上述升降部上，成对的上述升降组件之间具有间距，上述间距设置成允许上述平移组件移动、并且使得上述承载板搭设在两个上述支撑台上。
12、根据本公开的实施例，上述承载组件设置有两组，沿上述长度方向分别支撑上述待测车体的两端；上述吊装组件也设置成在宽度方向面对的两对，分别与每组上述承载组件吊装配合。
13、根据本公开的实施例，还包括两个第二止挡部，沿上述长度方向布置于待测车体的两端，适用于在对上述待测车体进行试验期间限制上述待测车体在上述长度方向上的移动范围、并在试验之前和之后允许上述运输装置和上述待测车体穿过上述第二止挡部。
14、根据本公开的实施例，上述第二止挡部可沿长度方向往复移动，以适应不同的试验需求。
15、本公开所提供的轨道车辆模态试验设备，轨道车辆的待测车体预先放置于承载组件上，再通过运输装置运送至试验区域内，然后由吊装组件吊起，使得待测车体在高度方向、长度方向和高度方向同时具有自由度，从而使得待测车体更为接近理想下的无约束状态，获得更准确的模态试验数据。
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1.一种轨道车辆模态试验设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述承载组件（1）包括：
3.根据权利要求2所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述弹性件（12）包括空气弹簧，所述空气弹簧被配置为响应于所述待测车体被运送至所述试验区域的过程中处于无气的空载状态，以及响应于所述待测车体进行模态试验的过程中处于充有至少一部分气体的充气状态。
4.根据权利要求2所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述吊装组件（2）包括：
5.根据权利要求4所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，每组所述吊装支架（21）包括：
6.根据权利要求5所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述立柱（211）朝向所述待测车体的侧壁上安装有可沿所述高度方向往复滑动的第一止挡部（4），适用于限制所述待测车体在所述宽度方向上的移动范围。
7.根据权利要求2所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述承载板（11）上开设有沿所述宽度方向延伸的滑槽（112），所述弹性件（12）设置有两个并且可滑动
8.根据权利要求1所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述运输装置（3）包括：
9.根据权利要求8所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述运输装置（3）还包括：
10.根据权利要求9所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述升降组件（32）在宽度方向上面对地成对设置，每个所述升降组件（32）包括：
11.根据权利要求1-10任一项所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述承载组件（1）设置有两组，沿所述长度方向分别支撑所述待测车体的两端；所述吊装组件（2）也设置成在宽度方向面对的两对，分别与每组所述承载组件（1）吊装配合。
12.根据权利要求1-10任一项所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，还包括两个第二止挡部（5），沿所述长度方向布置于待测车体的两端，适用于在对所述待测车体进行试验期间限制所述待测车体在所述长度方向上的移动范围、并在试验之前和之后允许所述运输装置（3）和所述待测车体穿过所述第二止挡部（5）。
13.根据权利要求12所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述第二止挡部（5）可沿长度方向往复移动，以适应不同的试验需求。
...【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆模态试验设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述承载组件（1）包括：
3.根据权利要求2所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述弹性件（12）包括空气弹簧，所述空气弹簧被配置为响应于所述待测车体被运送至所述试验区域的过程中处于无气的空载状态，以及响应于所述待测车体进行模态试验的过程中处于充有至少一部分气体的充气状态。
4.根据权利要求2所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述吊装组件（2）包括：
5.根据权利要求4所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，每组所述吊装支架（21）包括：
6.根据权利要求5所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述立柱（211）朝向所述待测车体的侧壁上安装有可沿所述高度方向往复滑动的第一止挡部（4），适用于限制所述待测车体在所述宽度方向上的移动范围。
7.根据权利要求2所述的轨道车辆模态试验设备，其特征在于，所述承载板（11）上开设有沿所述宽度方向延伸的滑槽（112），所述弹性件（12）设置有两个并且可滑动的安装于所述滑槽（112）内。
...【专利技术属性】
技术研发人员：苑红磊，许娇，赵思聪，王俊杰，衣海娇，王子明，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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