重载货车车体疲劳台架试验技术研究
重载铁路货车的载重大、 编组长，这必然会造成结构受到更大的垂向与纵向载荷，因此对其抗疲劳性能的考核也更加严格。当前对于重载货车关键零部件的疲劳可靠性研究已取得了明显进步，有效支撑了相关重载货车产品的研发。但是针对核心承载结构的全尺寸车体而言，由于缺少必要的试验装备，以往对于这种大型结构的疲劳可靠性研究还仅仅依赖于仿真计算或线路动应力测试，因此对其实际全寿命周期的抗疲劳性能的评价必然会出现偏差，这也是引起一系列车体结构疲劳失效，造成经济损失和安全隐患的主要原因之一[1-5]。
基于此，中车齐齐哈尔车辆有限公司设计建造了我国首台铁路货车车体疲劳试验台，该试验台能满足45 t轴重以下的重载铁路货车全尺寸车体疲劳试验的要求，并可适用于标准轨、窄轨或宽轨的铁路货车，还具有整车振动试验及转向架参数测定等功能[6]。与此同时围绕重载铁路货车车体疲劳寿命的有效性评估，在试验装备开发、线路响应测试及模拟试验方法等方面开展了深入研究，并以澳大利亚BHP40 t轴重矿石车、神华专用线C80铝合金车等车型为实例开展了疲劳试验，有效评估了这些车体结构的抗疲劳可靠性，验证了该试验台的加载能力及模拟试验方法，并为其他重载货车产品的研发提供了良好借鉴。
1 车体疲劳试验台的设计
为了避免试验误差，要求我们在试验时尽可能采用与实际一致的全尺寸结构，并尽可能采用与实际一致的真实载荷，这也是试验研究人员所追求的目标。在航空工业中(同样适用于汽车和铁路行业)常用“金字塔法则”描述各种尺度下从小试样到全尺寸结构所对应的疲劳试验流程，如图1所示。“金字塔”底层试验所需费用较低，试样个数通常也比顶层的全尺寸结构要多。同样，试验中所施加的载荷也应尽可能地接近实际情况(见图2)，这样才能得出与实际更为接近的试验结果。
近年来，在当地政府的大力扶持下，河北威县的葡萄与梨产业发展迅速，俨然已经成为了拉动当地农业产业发展的两驾马车，也成为了又一张崭新的产业名片。
女人见我目不转睛的看着她，脸不由得红了，她下意识地抽回自己的手。我的眼睛仍没有离开女人，我明知故问地说：
图1 疲劳试验的“金字塔法则”
图2 试验加载载荷的“金字塔法则”
然而对于全尺寸车体这种大型结构件，尤其是针对重载货车载荷工况的要求，如何才能从试验原理上实现与线路运行工况一致的加载条件，这不但需要设计特殊的加载试验台，还需要在试验效率及模拟精度上进行系统研究。
农村地区，由于广大农民的知识和文化水平较低，可能需要业主进行大量的动员和跟进协调工作。EPC模型可以有效地发挥总承包商的作用，同时减少业主在实施阶段的协调，使业主可以摆脱复杂和具体的问题，能够把注意力放在项目的整体控制、基层冲突的协调和实施结果的检查上。
全尺寸车体疲劳试验台主要由液压控制系统、机械传动控制系统、安全保护及监控系统、测试信号采集与处理系统、工装配套设施等组成。车钩一端有纵向加载杆，另一端是纵向约束装置。车体的横向激振来自于摇枕的横向作动器，车体的垂向和侧滚振动来自于摇枕左右两侧的垂向位移控制器，另外在摇枕两侧纵向安装有纵向作动器，控制摇枕的纵向振动和摇头振动[7]。疲劳试验台的结构如图3所示。
1—纵向约束杆；2—模拟摇枕垂向作动器；3—模拟摇枕横向作动器；4—模拟摇枕纵向作动器；5—纵向加载杆；6—空气弹簧支撑装置；7—模拟摇枕；8—纵向加载框架。图3 疲劳试验台结构示意图
试验台各作动器的主要设计参数见表1，车钩力作动器最大激振力3 500 kN，垂向作动器每个最大激振力630 kN(4个作动器垂向总载252 t)，工作频率范围0～30 Hz，因此该试验台可满足长编组、大轴重的重载货车加载能力要求。
表1 车体疲劳试验台作动器主要参数
作动器名称最大激振力/kN数量最大行程/mm工作频率范围/Hz车钩力作动器3 50012000～30垂向作动器6304750～30横向作动器4002750～30纵向作动器1604750～30
在试验时将被试车体放置在前后两个模拟摇枕上。模拟摇枕由空气弹簧支承，用于抵消货车车体和装载货物的垂向自重。模拟摇枕的纵向作动器，既能平衡车体前后车钩力的变化，又可产生绕心盘的回转力矩，方便模拟转向架相对于车体的扭转振动及因此而产生的扭转力矩作用。
该疲劳试验台即可模拟车辆运行过程中车体承受的垂向、横向和纵向激振载荷，同时还可以模拟运行过程中车钩力的变化，通过特殊的控制系统实现车体在台架上的振动与受力情况与线路上基本保持一致，从而满足了模拟线路运营状态下的车体疲劳试验的基本要求。
2 全尺寸车体疲劳的模拟试验原理
获得车体在车辆运营期间的线路动态响应谱，是进行车体疲劳试验的第一步。采集的数据经分析处理后形成试验台的目标信号，其中包括能反映车体在线路上的实际运行状态的加速度信号，能反映疲劳关注部位的应力信号及反映车体受纵向载荷的车钩力信号，有了这些处理好的原始数据就可以进行下一步的模拟试验。
纯林中针叶树种和阔叶树种的碳储量构成：针叶树碳储量2649289 t，阔叶树碳储量494519 t。针叶树碳储量是阔叶树碳储量的5.36倍。针叶树种平均碳密度39.96 t·hm-2，阔叶树种平均碳密度37.30 t·hm-2。详见表3。
全尺寸车体疲劳模拟试验要解决的两大关键技术：一是如何才能较准确的模拟车体在线运行条件下的状态，二是如何缩短疲劳试验的时间(即加速疲劳试验)。因此要求疲劳试验台具有垂向、横向、纵向及车钩力等加载能力，同时具有先进的控制系统能够保证所加载的载荷大小及相位与线路条件一致。另外，为缩短试验时间提高试验效率，需要对线路测试数据进行压缩处理，即剔除对车体产生疲劳损伤较小的载荷事件，同时保留对车体疲劳影响比较大载荷的大小、频率及相位等信息，从而达到加速疲劳试验的目的[2]。
2.1 线路运行模拟原理
货车通常采用长编组运营方案，每一辆货车都会承受车钩传递的纵向载荷作用，另外还需要承受来自转向架传递的垂向、横向和扭转载荷作用。这些载荷数据可以通过线路试验测试获得，但直接测试这些载荷并非易事，需要提前制作对应的测力元件并进行安装调试，目前工程上通常采用间接的方法来获得这些载荷。通过测试车体关键部位的垂向、横向和纵向振动加速度及应变数据，然后通过试验台再现车体的这些振动状态，从而获得线路模拟载荷。
由于线路运行条件下，转向架和车体是一个相互耦合的系统，而试验台的模拟摇枕是通过空气弹簧与作动器支撑，因此即使通过试验台的控制系统，能够使得模拟摇枕的运动姿态与线路一致，但由于试验台架的系统固有频率及减振机制与整车系统(带转向架)不同，因此当模拟摇枕的振动状态与线路运行状态基本一致后，传递到车体的载荷与线路也可能不一致，为了解决这个问题，这里采用基于时域的迭代技术来反求加载作动器的驱动载荷(时域迭代算法TWR - Time Waveform Replication)，通过迭代处理非线性问题。
李庚，1950年生于北京，齐白石先生起名为“庚”。现任李可染画院院长，李可染艺术基金会学术委员，中国国家画院研究员，中国美术家协会会员，塔拉斯舍甫琴科北京美术馆名誉馆长。
基于TWR迭代线路模拟方法的流程如图4所示。车体安装于疲劳试验台架之后与试验台架之间形成一个系统，该系统的输入是各个激振作动器驱动信号，系统的输出是与线路测试相同的关键测点测试信号。首先可以通过白噪声信号作为初始输入信号与系统的输出响应信号求得系统的频率响应函数矩阵，这个频率响应函数是系统的固有特征，可以利用该特征以线路试验关键点的测试信号为目标信号，通过迭代的方法来反求作动器的驱动信号。同时针对每一次迭代的结果，对驱动信号频率成分进行调整，并将垂、横向驱动与纵向驱动分开创建驱动信号。
图4 基于TWR迭代的线路模拟方法
系统的频响函数矩阵H(f)可以通过式(1)获得，即系统的频率响应函数矩阵可以根据输入驱动和输出相应互功率谱密度函数矩阵除以输入驱动自功率谱密度矩阵来获得。
H(f)=Gyx(f)/Gxx(f)
(1)
式中：Gyx(f)为输入信号和输出信号的互功率谱密度函数矩阵；Gxx(f)为输入信号的自功率谱密度矩阵函数。
轨道货车系统在线路运行过程中，由于运行速度相对比较低，主要振动能量集中在低频段，车体承受的高频载荷能量比较少，因此采用白噪声和粉红噪声组合的白粉噪声信号作为初始输入信号。通常情况下白噪声信号用来模拟低频载荷输入，粉红噪声部分模拟高频载荷输入。初始输入信号的幅值采用测试数据的3～4倍标准偏差，起始频率设置为0.4～0.6 Hz，截至频率不超过30 Hz，如图5所示。
图5 白粉红噪声信号
通过白噪声输入获得系统频响函数之后，可以根据目标信号(即线路测试信号)和频率响应函数之间的数学运算关系式(2)计算获得初始驱动信号。
x0(t)=α×IFFT[H(f)-1FFT(y(t))]
(2)
式中： α为增益系数； y(t)为目标信号。获得比较准确的系统频率响应函数是迭代成功与否的关键，合理的系统频率响应函数可以有效降低系统非线性的影响。同时，需要根据每一步迭代过程中输入与输出的关系动态调整输入信号的频率成分，并设置合理的增益系数等相关参数，使得系统的响应快速逼近目标信号。
基于初始输入信号，对比试验台上车体的输出响应信号y(t)与目标信号，得到误差信号e1(t)为
e1(t)=y(t)-y1(t)
(3)
用误差信号e1(t)结合频率响应函数，计算出驱动信号修正量Δx1(t)为
Δx1(t)=α×IFFT[H(f)-1FFT(e1(t))]
(4)
再根据修正量Δx1(t)，得到修正后的驱动信号xi(t)为
②获得多重随机森林中每一个子随机森林模型对测试数据集D的预测率,将所有预测结果放入以整型数为K值,以预测率为V的Map集合中,如下所示:
x1(t)=x0(t)+Δx1(t)
(5)
对于第i步，修正后的驱动信号xi(t)为
xi(t)=xi-1(t)+Δxi(t)
(6)
迭代过程中的每一步都需要进行相应的误差计算，评定标准以均方根值表示。
(7)
通过试验台的反复迭代，直到试验台上车体的输出响应信号和目标信号的误差达到误差允许的范围之内，结束迭代。最后一次所采用的驱动载荷即为通过迭代方法获得的与实际线路相等效的驱动信号。
将通过迭代方法获得的纵向驱动载荷与垂、横向作动器作为初始驱动载荷共同激励试验台。再次通过迭代方法微调整垂、横、纵向驱动载荷的幅值，使得关键部位应力测点每公里的疲劳损伤值与线路测试结果的误差保持在5%以内。满足条件的驱动文件作为最终的疲劳试验驱动文件，通过在试验台架上重复该驱动文件，实现不同里程数的疲劳试验。
由于模块化系统具有结构层次特点,且模块化系统并非建立后一成不变,它会随着技术和时间的发展而不断吸收新技术、新模块.因此,层次性原理与层次分析法、动态性原理与动态思维法的合理运用也是开展模块化分析的重要原理和手段.
2.2 加速疲劳试验原理
根据以往的经验，轨道货车车体的疲劳寿命一般比较长，即使产生疲劳失效，一般也是发生在运营数年或数十年之后。如果以线路真实载荷为输入的疲劳试验需要进行很长时间的疲劳试验才能验证被试验车体结构的疲劳可靠性，因此需要研究提高疲劳试验效率的方法。
目前常用的加速度疲劳试验的方法主要有：提高加载频率法、线性强化谱法及小量删减法。提高加载频率法要求被试验对象的固有频率远高于加载频率，而车体结构频率一般比较低；线性强化谱法与实际测量数据有一定偏差，从而影响试验精度，这两种方法都不适合于对车体的疲劳试验。
由于车体的激励载荷以低频为主，高频振动的能量比较小，所以小量删减法相对比较适合。通过线路测试数据进行时域、频域分析、雨流统计等，识别对车体疲劳损伤较小的区段，设定阈值删除对车体疲劳损伤影响较小的小载荷事件，从而压缩试验数据，实现加速疲劳试验。压缩数据的方法主要步骤如下：
(1)将线路试验测得关键点的应力时间历程去除无效信号、去零漂、滤波等预处理后进行雨流计数统计。
天古崖水库坝址位于兴县木崖头乡石槽村，于1976年10月竣工并投入运用，后期经过除险加固。控制流域面积1 897 km2，总库容达到2 409万m3，兴利库容1 315万m3，设计洪水位940.71 m，校核洪水位945.63 m，正常蓄水位942 m，汛限水位937 m。主体工程按50年一遇洪水设计，120年一遇洪水校核。
(2)针对不同测点的特征选取对应的S-N曲线，在雨流计数统计后计算总损伤，并根据线路试验周期，按时间域删去无损伤或极小损伤的小幅振动波形，如图6、图7所示。需要综合考虑加载时间、成本等问题来选取合适的阈值，应充分遵循损伤等效原则，即小载荷循环舍掉前后车体关键部位的损伤等效。
图6 S-N曲线示意
图7 时域曲线中的波形对应关系
(3)为了保持各输入载荷之间的相位关系，在删除无损伤小幅振动波形时，需要做到同步删除，即按时间段进行删除，同时需要兼顾其他通道的大幅振动波不被删除。如图7所示，3个通道的波形之间存在相位差，只要有一个通道存在较大幅值，另外两个通过与之对应的区段都需要保留，因此只能删除3个区间同时出现无损伤小幅振动波形的区段(如图中a、b、c区域)，这样即能保证删减后输入载荷的相位不变，而且保留了所需要的大幅振动数据。
综上所述，要实现重载货车车体线路模拟疲劳试验，首先要针对该车完成一段线路试验，并通过测试获得该车线路条件下关键部位的加速度和应变数据，其次，需要对测试数据进行处理获得压缩后的测试数据，最后利用整车试验台的TWR迭代方法获得等效疲劳损伤的疲劳驱动载荷文件，通过反复加载完成货车车体疲劳模拟试验。
3 重载货车车体疲劳试验关键技术与实例
由于重载货车载重大、编组长，列车在运行过程中车体结构承受的垂向与纵向载荷比较大，因此要求车体疲劳试验装备应该具有足够的加载能力，其次还要准确测定车体在重载线路上的动态响应，最后还要采用合理的方法再现模拟车体在线运行状态及加速车体疲劳试验。考虑到当前重载货车的轴重普遍不高于45 t，另计入1.3倍动荷系数，垂向总重应低于234 t，而该试验台可以满足垂向252 t的动载能力，同时试验台的纵向车钩力作动器施加的纵向激振力范围为-3 500～3 500 kN，可以不通过缓冲器直接作用在牵引梁上，因此该试验台可以满足目前大部分重载货车的加载要求。
在满足上述基本条件后，还需要深入研究线路动响应测试技术，研究模拟车体在线运行状态的方法，研究加速车体疲劳试验技术及试验结果的分析与评估。下面以出口澳大利亚BHP公司的40 t轴重矿石专用敞车为重载货车的典型实例，详细介绍上述各项关键技术。
3.1 线路动响应测试
出口澳大利亚BHP公司的40 t轴重矿石专用敞车，是世界上重载铁路货车的典型代表[8]。为了验证本文提出的货车车体疲劳试验方法的有效性，针对出口的BHP矿石专用敞车进行线路运行试验及测试。
40 t轴重矿石车线路动态响应的测试线路为纽曼到黑德兰港之间的主线，单程为430 km，往返860 km。从黑德兰港到纽曼矿区先为上坡线路，运行220 km后海拔高度达到500 m左右，之后的210 km基本为平直线路，高度波动在50 m内，如图8所示。测试工况为全工况测试，包括装载工况，空、重车线路运行工况，拨、翻车工况。列车编组248辆由4台机车牵引(约4万t)。线路动态响应测试共进行2列测试车5个编组位置的测试(第7和8、61和62、79和80、93和94、121和122节)。根据对测试数据的处理和分析，选取较为恶劣的121(编号3197号)和122(编号3109号)节车的测试数据作为车体疲劳试验的动态响应数据，具体编组情况如图9所示。
图8 测试线路
图9 测试车编组位置示意
根据强度分析及试验，用于车体疲劳损伤监控的动应力测点布置在车体底架和车体端墙上，具体位置如图10所示。
图10 动应力测点布置图
车体底架加速度测点布置在车端钩门上方、枕梁和车体中梁，如图11所示。
1、7-车端钩门上方垂、横、纵向加速度测点；2、3、5、6-枕梁一端垂、横向加速度测点；4-车体中梁中央垂、横向加速度测点。图11 车体底架加速度测点位置
根据测试结果，最大车钩力发生在重车线路运行工况中，为2 510 kN，但只出现1次；在1 000～2 000 kN内的车钩力，两个测试周期的重车线路运行工况中，3197号车钩共发生35次，3109号车钩共发生17次；两个测试周期的拨车工况中，3197号车钩共发生78次，3109号车钩共发生76次；空车线路运行中两车钩力都小于800 kN。在500～800 kN内的车钩力，3197号车钩共发生10次，3109号车钩共发生9次[9]。
进行智慧城市建设是当前城市信息化建设的重要阶段，在城市有效地推进数字化信息化的建设是城市不断进步的重要标志，也是城市发展的具体成果的表现。但是，如果对信息化不能科学合理地利用，将很难建成智慧型城市。在对城市进行智慧型建设过程中，测绘地理信息数据库将提供很大的帮助，地理信息数据库中的数据会对智慧城市建设提供方向性的帮助和预测。为了推进我国践行数字化城市的建设，我国大部分地区已经完成了基础性的测绘地理信息的数据覆盖，渐渐形成了以点概面从国家到省市的动态地理信息的局面，通过各个部门相互协同合作，我国测绘地理信息的数据精度已经足够满足我国智慧城市建设。
经对各工况车体应变分析可知，3197号测试车在空、重车线路运行和拨车工况中的最大应变发生在中梁Z3断面下盖板边缘处，在翻车工况中的最大应变发生在压车梁中部下表面的ycl3测点处。将相同测点在不同工况中产生的最大应变值进行了比较，如图12所示。
表2 测点简化名称
测点简化名称测点位置贴片方向dh1_3109车拨车座动应力测点纵向dh1_3197车拨车座动应力测点纵向dh2_3109车端墙横梁动应力测点横向dh2_3197车端墙横梁动应力测点横向h1_1中间横梁H1断面处的1位端测点横向h1_2中间横梁H1断面处的2位端测点横向n7N7断面处的枕梁上盖板测点横向ycl1_hb_sde手制动机侧,靠近枕梁端的测点纵向ycl1_nhb_sde非手制动机侧,靠近枕梁端的测点纵向ycl2_hb_sde手制动机侧,远离枕梁端的测点纵向ycl2_nhb_sde非手制动机侧,远离枕梁端的测点纵向ycl3_hb_sde手制动机侧,压车梁中部测点纵向ycl3_nhb_sde非手制动机侧,压车梁中部测点纵向Z3_3109车中梁Z3断面下盖板边缘测点纵向Z3_3197车中梁Z3断面下盖板边缘测点纵向Z4_3109车中梁中间断面下表面测点纵向Z4_3197车中梁中间断面下表面测点纵向ZX1靠近横梁端,小纵向梁根部测点纵向
图12 相同测点在不同工况中的最大应变值对比
从图12可以看出,横梁、枕梁和压车梁测点的最大应变值发生在翻车工况中，中梁和小纵向梁测点的最大应变值发生在重车线路运行中，拨车座和端墙横带测点的最大应变值发生在拨车工况中。
水电汇集多直流弱送端电网稳定控制及系统保护方案//董昱,张鑫,余锐,郑超,刘柏私,贺静波//(22):19
3.2 加速疲劳试验方案
对线路运行采取的加速疲劳试验方案为：以损伤等效为原则，通过压缩处理，删除对车体疲劳不产生或产生极小的损伤的实测数据，达到加速疲劳试验的目的，缩短试验时间。压缩过程中，所有测点数据要同步压缩，且保证压缩后各测点数据间的相位关系不变。
1.煮沸法。硬水软化，最简单的方法就是煮沸。因为硬水中溶有的碳酸氢钙和碳酸氢镁不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为：并且，生成的碳酸镁（MgCO3）在加热条件下，还会继续发生化学反应，生成更难溶的氢氧化镁[Mg(OH)2]，其化学方程式为：Mg-由此可知，在加热后，首先发生第一组反应，即碳酸氢盐的受热分解，生成碳酸盐，其中的碳酸钙就是水垢的成分之一。但碳酸镁微溶于水，在加热条件下可以继续转化为更难溶于水的氢氧化镁，即水垢中的另一种主要成分。水烧开后表面漂浮的一层“水皮”，主要也是由这两种物质构成的。通过上述一系列的化学反应，硬水则得到软化。
压缩阈值为各评估点S-N曲线的截止极限，对重车线路运行数据进行压缩，压缩后数据保留时长和压缩比见表3。
表3 压缩后数据保留时长和压缩比
参数原数据时长/s压缩后数据时长/s压缩比/%数值47 950280.40.58
对压缩后的重车线路运行数据进行损伤计算，各测点保留损伤情况见表4。
表4 测试周期2的重车线路运行数据
测点名称原数据损伤压缩数据损伤保留比例/%h1_12.18×10-82.18×10-8100.00h1_24.57×10-74.57×10-7100.00ycl1_hb_sde1.55×10-61.54×10-699.35ycl1_nhb_sde2.19×10-62.19×10-6100.00zx11.34×10-81.34×10-8100.00n73.48×10-83.38×10-897.13Z3_31094.48×10-64.47×10-699.78Z3_31972.83×10-62.83×10-6100.00Z4_31093.34×10-73.34×10-7100.00Z4_31977.19×10-87.19×10-8100.00
从压缩后的数据所保留的损伤比例可以看出，测试周期2中的ycl1_hb_sde、n7、Z3_3109测点保留损伤占原损伤的99.35%、97.13%和99.78%外，其他测点的保留损伤与原损伤一致。
通过对实测数据分析可知，车体疲劳损伤主要产生在重车线路运行工况(含翻车机卸载)，空车线路运行工况对车体的疲劳损伤较小，因此车体疲劳试验可以仅做重车线路运行、拨车和翻车机工况。
3.3 车体疲劳模拟试验
将被试车体安装在试验台的2个模拟摇枕上，每个模拟摇枕装有2个垂向作动器和1个横向作动器，车体两端的钩缓装置用疲劳试验台加载装置替换，车体非手制动机端与试验台的纵向加载作动器连接，手制动机端通过连接装置与试验台连接，图13为被试车体安装图。
图13 40 t轴重BHP公司重载矿石车车体疲劳试验
重车线路运行工况：在车体疲劳试验台上调整4个垂向作动器和2个横向作动器的控制信号，直至被试车体枕梁的垂、横向加速度响应信号与目标信号相近，形成垂、横向加载初始驱动文件，以车钩力信号作为纵向加载初始驱动文件[10-13]。
拨车工况：通过调整纵向作动器的控制信号使被试车体中梁的Z3_3197应变测点的响应信号与正弦目标信号接近，形成拨车工况的初始驱动文件。
疲劳试验驱动文件：对垂、横、纵向作动器的初始驱动文件进行微调，直至被试车体疲劳损伤评估点的总损伤与重车线路运行(含拨车)工况的总损伤接近，形成重车线路运行(含拨车)工况的疲劳试验驱动文件。图14为重车线路运行部分测点的时域信号对比图，蓝色为目标信号，红色为响应信号。
图14 重车线路运行部分测点的时域信号对比
重车线路运行的驱动文件时长为224 s，拨车工况的驱动文件时长为38 s，翻车工况的驱动文件时长为18.4 s，因此一次往返的驱动文件总长为280.4 s。按25年全寿命考核，驱动文件需运行5814次循环，用时长约为453 h，每天试验时间按24 h计算，约19 d完成试验(不包含停台检查时间)。
基于动态加密因子的对称加解密通信算法，采用动态加密因子作为算法因子。动态加密因子由两部分组成，一个是登录的用户名(注：包含用户名但不限用户名，这里泛指所有可变的动态字符串，例如：时间戳、GUID(全局唯一标识符)、随机数等等，本文统一采用“登录用户名”描述)，一个是可配置的混淆因子。
3.4 疲劳试验结果分析
试验过程中等效运行1.67年对车体进行定期检查，定期检查分两种方法：
(1)试验台下的全面检查。在等效运行5、15、25 a时，将试验车体从试验台吊下，对底架焊缝进行磁粉探伤，对侧墙和端墙焊缝进行着色渗透探伤，对车体上边梁尺寸进行测量。
3)根据仿真结果进行样机设计和制造，通过对比证明，减小夹嘴长度可使导线卡线器整体尺寸减小、质量大幅减小。最终确定1 660 mm2导线卡线器夹嘴长度为328 mm，质量为24 kg，相较经验倍率关系设计结果夹嘴长度减小了21.9%，质量减小了25.0%，结果表明优化设计后减重效果明显。
(2)试验台上的目视检查。在等效运行5、15、25 a时以外的其他定期检查中，采用目视的方法对车体底架和端墙侧墙状态进行检查，对车体上边梁尺寸进行测量。在等效运行15 a以后的检查中增加了车体底架部分焊缝的磁粉探伤。
车体疲劳试验重车线路运行(含拨车)工况，共运行驱动文件5814.27次，试验时间423.15 h，等效重车线路运行250.01万km和5814次拨车作业。翻车机工况共运行驱动文件5814次，试验时间29.8 h。以上全工况累计试验时间共452.95 h。
车体疲劳试验结束后，对车体疲劳损伤评估点的疲劳试验累计总损伤与实测线路运行的预期总损伤进行对比，比较结果见表5。
表5 疲劳试验累计总损伤与实测线路运行预期总损伤比较结果
测点名称疲劳试验累计总损伤实测线路运行预期总损伤误差/%Z31.67×10-11.36×10-1+22.8ycl1_hb_sde5.32×10-25.86×10-2-9.2ycl1_nhb_sde8.46×10-28.59×10-2-1.5N56-HB4.93×10-24.77×10-2+3.4N56-NHB9.76×10-29.01×10-2+8.3
试验结果表明：以列车编组121、122位置的最不利工况下的测试数据所生成的驱动文件为加载条件，该车评估点累计损伤的模拟试验与线路实测的相对误差为-10%～23%，试验与线路实测结果相近。试验检查发现在等效重车线路运行150万km时，压车梁和拨车座相关位置产生了疲劳裂纹。在等效重车线路运行250万km时结束试验，上侧梁宽度方向最大变形为7 mm，该变形量在设计允许公差范围内。全面检查发现其他位置状态良好，可以达到设计寿命的要求。该试验的完成不但评估了40 t轴重BHP重载矿石车的车体疲劳寿命，还充分验证了该试验台的试验精度、加载能力及试验程序，同时也证明了上述研究成果的实用性及有效性。
4 结论
(1)全尺寸车体疲劳试验台主要由液压控制系统、机械传动控制系统、安全保护及监控系统、测试信号采集与处理系统、工装配套设施等组成。该试验台的车钩力作动器施加纵向激振力范围为-3 500～3 500 kN，垂向总动载252 t，可以满足长编组、大轴重的重载货车加载能力要求。
(2)全尺寸车体疲劳模拟试验要解决的两大关键技术是“车体在线运行状态的模拟和加速车体疲劳试验”。即通过试验台加载系统向车体施加激励，通过TWR迭代反求作动器驱动信号的方法，使被试车体在试验台上的振动状态和受力状态与车体在线路运行时基本一致。加速车体疲劳试验是根据S-N曲线，在保证相位相同的情况下删除对车体产生疲劳损伤较小的载荷事件，达到加速疲劳试验的目的。
(3)40 t轴重BHP重载矿石车车体疲劳试验的关键技术包括：动态响应测试、数据的处理、数据的压缩及驱动文件的实现等。对该车车体进行疲劳试验的结果表明：评估点累计损伤的模拟试验与线路实测的相对误差为-10%～23%，试验与线路实测的结果相近，充分验证了该试验台的试验精度、加载能力及试验程序，同时也证明了上述研究内容的实用性及有效性。
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