在重载铁路机车车辆车钩纵向动力学研究中,车钩分离故障是影响铁路行车安全的重要问题,而车钩力是影响脱钩故障的关键因素.为实现在货运列车上进行多元车钩力识别,采用车钩三向作用力解耦识别方法,通过构建车钩应变识别桥路,研究了一种适合嵌入式传感器布置的测力车钩设计方法.通过分析车钩的几何形态与服役状态下的运动学特性,对两种不同的传感器布置方案进行了对比分析;介绍了传感器嵌入式车钩的设计方法,建立了原型车钩与测力车钩的几何模型和有限元计算模型,得出了车钩关键部位在服役载荷与极限载荷下的应力状态.研究结果显示,钩身表面对应位置开浅槽粘贴应变片的传感器嵌入式测力车钩,其强度满足运用要求,为动态监测分析车钩力提供了参考.
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