大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量方法，具体地，尤其涉及一种大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法。
【背景技术】
[0002]列车运行中，列车车窗会受到气压、以及风沙的冲击，尤其是在大风环境中运行的列车，其车窗的承载能力对于列车的安全运行具有重要的意义。因此，需要对列车车窗的承载能力进行测量。
[0003]对于列车车窗的承载能力进行测量时，需要考虑风压载荷、以及沙石的冲击。其中，风压载荷又可分为风压瞬态冲击工况，因压差或温差造成的静态压差以及气动疲劳载荷等载荷类型。而沙石冲击工况则需要考虑不同粒径沙石对车窗破坏能力差异以及冲击角度、冲击重量等因素对破坏能力的影响。此外，还需要分析在风压与砂石冲击共同耦合作用在车窗玻璃上这一不利工况下车窗玻璃抗破坏能力。但是，现有的测量方法中，往往无法全面考虑上述因素的对列车车窗的影响。
[0004]因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，以克服现有技术中存在的不足。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其包括如下步骤:
51.测定车窗玻璃在风压下的极限负荷；
52.测定车窗玻璃在沙粒冲击下的损伤极限；
53.确定车窗玻璃在风压和沙粒耦合作用下的承载能力。
[0007]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S1具体包括:
510.测量风压瞬态压力冲击下，所述车窗玻璃的最大负荷；
511.测量静态压差下，所述车窗玻璃的最大负荷；
512.在待测量车窗玻璃上，施加交变载荷，并设定循环次数，按照设定的循环次数施加交变载荷，测定如车窗玻璃对气动疲劳的最大负荷。
[0008]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S10包括，将不含沙粒的空气以阶梯风速依次冲击待测量车窗玻璃，记录车窗玻璃损坏时对应的极限风速。
[0009]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S11具体包括，将待测量车窗玻璃置于水环境中，并将车窗玻璃四周边缘进行密封、固定，逐渐增大水压，使水压均匀作用于车窗玻璃的表面，记录车窗玻璃损坏时的水压，获得静态耐压极限值。
[0010]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S11中，在待测量车窗玻璃上设置多个表面挠度测点，所述多个表面挠度测点对称分布于所述车窗玻璃上，所述多个表面挠度测点呈十字形排布。
[0011]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S2具体包括:
520.根据沙粒粒径范围，建立沙粒粒径与起动风速之间的对应关系；
521.根据沙粒粒径与起动风速之间的对应关系，测量车窗玻璃对不同粒径的沙粒在相应速度下的承载能力，建立沙粒粒径与破坏速度之间的对应关系。
[0012]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S20中，设置过渡段、稳定段、收缩段、试验段、出口段，利用变频调节风机吹送不同粒径的沙粒通过所述过渡段、稳定段、收缩段、试验段、出口段，建立沙粒粒径与起动风速之间的对应关系。
[0013]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S21中，利用空气压力喷出具有相应速度的沙粒，为排除空气压力对于测量的影响，将空气压力调至能够为沙粒提供相应速度的最小值。
[0014]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤S3具体包括:在车窗玻璃承载风压的条件下，测量车窗玻璃的抗风沙打击能力，获得车窗玻璃在风压和沙粒耦合作用下的承载能力。
[0015]作为本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的改进，所述步骤3中，所述车窗玻璃承载的风压为4kPa，所述风压均匀作用于所述车窗玻璃的表面。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法能够全面考虑列车在大风环境中运行时，对列车车窗所受到的影响因素，并通过单独测量、以及耦合测量的方式，准确测量列车车窗的承载能力，对于列车在大风环境下的安全运行具有重要的意义。
【附图说明】
[0017]
图1是本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法的方法流程示意图。
【主权项】
1.一种大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤: 51.测定车窗玻璃在风压下的极限负荷； 52.测定车窗玻璃在沙粒冲击下的损伤极限； 53.确定车窗玻璃在风压和沙粒耦合作用下的承载能力。2.根据权利要求1所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括: 510.测量风压瞬态压力冲击下，所述车窗玻璃的最大负荷； 511.测量静态压差下，所述车窗玻璃的最大负荷； 512.在待测量车窗玻璃上，施加交变载荷，并设定循环次数，按照设定的循环次数施加交变载荷，测定如车窗玻璃对气动疲劳的最大负荷。3.根据权利要求2所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S10包括，将不含沙粒的空气以阶梯风速依次冲击待测量车窗玻璃，记录车窗玻璃损坏时对应的极限风速。4.根据权利要求1所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括，将待测量车窗玻璃置于水环境中，并将车窗玻璃四周边缘进行密封、固定，逐渐增大水压，使水压均匀作用于车窗玻璃的表面，记录车窗玻璃损坏时的水压，获得静态耐压极限值。5.根据权利要求4所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S11中，在待测量车窗玻璃上设置多个表面挠度测点，所述多个表面挠度测点对称分布于所述车窗玻璃上，所述多个表面挠度测点呈十字形排布。6.根据权利要求1所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括: 520.根据沙粒粒径范围，建立沙粒粒径与起动风速之间的对应关系； 521.根据沙粒粒径与起动风速之间的对应关系，测量车窗玻璃对不同粒径的沙粒在相应速度下的承载能力，建立沙粒粒径与破坏速度之间的对应关系。7.根据权利要求6所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S20中，设置过渡段、稳定段、收缩段、试验段、出口段，利用变频调节风机吹送不同粒径的沙粒通过所述过渡段、稳定段、收缩段、试验段、出口段，建立沙粒粒径与起动风速之间的对应关系。8.根据权利要求6所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S21中，利用空气压力喷出具有相应速度的沙粒，为排除空气压力对于测量的影响，将空气压力调至能够为沙粒提供相应速度的最小值。9.根据权利要求1所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括:在车窗玻璃承载风压的条件下，测量车窗玻璃的抗风沙打击能力，获得车窗玻璃在风压和沙粒耦合作用下的承载能力。10.根据权利要求9所述的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其特征在于，所述步骤3中，所述车窗玻璃承载的风压为4kPa，所述风压均匀作用于所述车窗玻璃的表面。
【专利摘要】一种大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法，其包括如下步骤：S1.测定车窗玻璃在风压下的极限负荷；S2.测定车窗玻璃在沙粒冲击下的损伤极限；S3.确定车窗玻璃在风压和沙粒耦合作用下的承载能力。本发明的大风区列车车窗玻璃承载能力确定方法能够全面考虑列车在大风环境中运行时，对列车车窗所受到的影响因素，并通过单独测量、以及耦合测量的方式，准确测量列车车窗的承载能力，对于列车在大风环境下的安全运行具有重要的意义。
【IPC分类】G01N3/00
【公开号】CN105424464
【申请号】CN201510618049
【发明人】田红旗, 梁习锋, 张健, 刘堂红, 许良中, 王中钢
【申请人】中南大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月25日