(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210454138.3 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 (72)发明人 罗强　冯桂帅　王腾飞　张良　 蒋良潍　刘宏扬　谢宏伟　付航　 周建详　叶庆志　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 王玲玲 (51)Int.Cl. G06F 17/10(2006.01) G01N 3/00(2006.01) G01N 3/02(2006.01) E01C 3/00(2006.01)E01B 2/00(2006.01) (54)发明名称 基于动应力和振动位移时程信号的路基动 位移确定方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于动应力和振动位移 时程信号的路基动位移确定方法， 包括以下步 骤： S1： 采集列车运行引起的路基动应力时程信 号和路基振动位移时程信号； S2： 获取路基动应 力归一化时程曲线和路基振动位移归一化时程 曲线； S3： 获取下包络曲线和上包络曲线； S4： 确 定路基动位移时程曲线； S5： 确定铁路路基动位 移值。 本方法基于实测路基动应力时程曲线和路 基振动位移时程曲线， 运用信号处理技术修正得 到路基动位移时程曲线， 测试所用传感器直接安 放于测点部位， 不需选取额外的不动点和刚性支 架， 克服了现有测试方法 受环境所限引发的不动 点位置与刚性支 架尺寸之间的矛盾。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114722327 A 2022.07.08 CN 114722327 A 1.一种基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： S1： 在路基结构预定部位埋设动土压力计和拾振器， 分别采集列车运行引起的路基动 应力时程信号和路基振动位移时程信号； S2： 根据路基动应力时程信号和路基振动位移时程信号， 获取路基动应力归一化时程 曲线和路基振动位移归一 化时程曲线； S3： 根据路基动应力归一化时程曲线和路基振动位移归一化时程曲线， 获取下包络曲 线， 并根据下包络曲线获取 上包络曲线； S4： 根据路基振动位移时程信号、 下包络曲线和上包络曲线， 确定路基动位移时程曲 线； S5： 根据路基动位移时程曲线， 确定 铁路路基动位移值。 2.根据权利要求1所述的基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其 特征在于， 所述步骤S2中， 获取路基动应力归一化时程曲线的具体方法为： 读取路基动应力 时程信号σ(t)的最大峰值σp， 并以最大峰值σp为基准获取路基动应力归一化时程曲线Lσ (t)， 其计算公式为： Lσ(t)＝σ(t)/σp； 获取路基振动位移归一化时程曲线的具体方法为： 读取路基振动位移时程信号s(t)的 最高峰值与最低谷值的竖向距离sp‑v， 并以竖向距离 sp‑v为基准获取路基振动位移归一化时 程曲线Ls(t)， 其计算公式为： Ls(t)＝s(t)/sp‑v。 3.根据权利要求1所述的基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其 特征在于， 所述步骤S 3中， 获取下包络曲线的具体方法为： 根据路基动应力归一化时程曲线 Lσ(t)、 路基振动位移归一化时程曲线Ls(t)以及路基振动位移时程信号s(t)的最高峰值与 最低谷值的竖向距离sp‑v， 确定第一差异曲线D1(t)， 并在第一差异曲线D1(t)上选择列车转 向架荷载作用区域的3个最低点及区域外的其它曲线点作为锚点， 采用B样条曲线拟合得到 下包络曲线Eb(t)； 其中， 第一差异曲线D1(t)的计算公式为： D1(t)＝[Lσ(t)‑Ls(t)]×sp‑v。 4.根据权利要求1所述的基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其 特征在于， 所述步骤S3中， 获取上包络 曲线的具体方法为： 根据第一差异曲线D1(t)和下包 络曲线Eb(t)， 确定第二差异曲线D2(t)， 以第二差异曲线D2(t)的列车转向架荷载作用区域 的2个最高点、 列车转向架荷载作用区域的1个谷值点以及区域外的其它曲线点作为锚点， 采用B样条曲线拟合得到上包络曲线Eu(t)； 其中， 第二差异曲线D2(t)的计算公式为： D2(t)＝D1(t)‑Eb(t)。 5.根据权利要求1所述的基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其 特征在于， 所述步骤S3中， 根据路基动应力时程信号σ(t)中同一转 向架载荷作用对应的谷 值与峰值的比率确定 谷值点位移。 6.根据权利要求1所述的基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其 特征在于， 所述 步骤S4中， 路基动位移时程曲线ds(t)的计算公式为： ds(t)＝s(t)+Eb(t)+Eu(t)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114722327 A 2其中， s(t)表示路基振动位移时程信号， Eb(t)表示下包络曲线， Eu(t)表示上包络曲线。 7.根据权利要求1所述的基于动应力和振动位移时程信号的路基动位移确定方法， 其 特征在于， 所述步骤S 5中， 确定铁 路路基动位移 值的具体方法为： 读取路基动位移时程曲线 上各峰值点的纵坐标， 得到 铁路路基动位移值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114722327 A 3