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1.2.4 载荷谱工程应用
中华人民共和国成立之初,我国工业基础薄弱,包括铁路机车车辆在内的产品设计大都以跟踪模仿为主,设计方法落后,设计中大量采用的是类比法,只用静强度计算进行结构安全性校核,即使有些构件需要进行疲劳设计和损伤分析,也只能对所承受的载荷进行假设和简化。载荷谱的研究与应用经历了一个漫长的过程。从数据采集获取来看,早期受测试技术限制,载荷数据的获取极为有限,不可能进行载荷谱编制,载荷谱理论长期难以得到应用。历史上曾经用过照相技术、光线示波器、磁带机等记录载荷数据。20世纪80年代以来,数据采集设备不断升级,而今,载荷数据的长时间采集、大容量存储、大规模快速处理都得以实现,为载荷谱研究与应用创造了前所未有的条件。从疲劳试验设备来看,早期我国铁路没有疲劳试验条件,直到20世纪80年代初才开始在一些科研机构进行简单的疲劳试验,当时的疲劳试验机根本无法实现载荷谱加载试验,随着电液伺服疲劳试验台的应用,使载荷谱在室内疲劳试验中的施加成为可能,为应用载荷谱进行结构疲劳设计和安全评估打下了基础。从虚拟仿真技术来看,早期计算机硬件水平低、计算能力有限,大型结构的有限元计算和系统动力学分析非常困难,而现代运算服务器的应用,可以实现大型结构承受的载荷时间历程虚拟仿真,并给出试验载荷谱,进行结构疲劳强度分析预测。
总之,载荷谱已经在我国多个工程领域得到广泛应用,并已成为提升产品可靠性和技术水平的重要基础。