文章目录

0 引言

1 数字图像相关法基本原理

1.1 亚像素匹配算法

1.2 双相机三维构建

2 弹条模态特征识别试验

2.1 试件及试验装置

2.2 试验过程

3 试验结果与分析

3.1 弹条自由模态及组装模态特征

3.2 钢轨位移对弹条组装模态特征的影响

4 结论

文章摘要:为解决传统测试方法中附加质量过大,无法准确及时获取弹条真实模态振型这一难题,本文基于高速数字图像相关法（DIC）测量弹条表面位移场。结合小波变换法,识别弹条在不同边界条件下的模态特征参数,分析边界条件对弹条动力学行为的影响。试验中采用京沪高铁常用的Vossloh300-1型扣件弹条,通过改变边界条件确定三类弹条试件:自由状态下的弹条、组装状态下的弹条（标准安装在钢轨上）以及施加不同钢轨下压位移的组装弹条。试验结果显示,高速数字图像相关法既能准确获得弹条模态频率,也能通过获取弹条动态位移场提取弹条模态振型。对比自由及组装状态下的弹条模态特征发现,边界条件对弹条动力学行为有很大影响。当弹条标准安装在钢轨上时,因弹条中肢约束导致部分自由模态振型消失,部分模态频率显著上升。随着钢轨下压位移增加,振型为弹条趾端及前拱被板下部件牵引,纵向振动的弹条第一阶组装模态频率显著降低,最终影响弹条实际共振频率。上述结果表明,高速数字图像相关法可用来测量弹条的模态特征参数,并有望为诊断及预报弹条或扣件系统的故障、减振降噪等提供借鉴和依据。

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