車輛-軌道耦合建模與軌道表面凹陷檢測.pdf

1、軌道表面凹陷指軌面上出現(xiàn)的類似肺葉形局部凹陷，并伴隨有弧形裂紋的傷損，是最具破壞性的軌道傷損之一。及時準確檢測軌道表面凹陷，對于保障列車行車安全、提高地鐵公司運營水平具有重要意義。本文在總結(jié)國內(nèi)外研究基礎之上，研究基于軸箱振動信號的軌道表面凹陷在線檢測技術。
　　首先概述軌道表面凹陷在線檢測的基本原理，并分析軌道表面凹陷產(chǎn)生機理及物理擬合模型，理論推導軌道不平順頻率和軸箱垂向振動加速度之間的相等關系。
　　其次建立包括車輛子

2、系統(tǒng)、軌道子系統(tǒng)和輪軌動態(tài)耦合的車輛-軌道耦合動力學仿真模型。仿真實驗以諧波型軌道不平順作為激勵輸入，模擬軸箱垂向振動響應，對其進行傅里葉變換，將分析結(jié)果與理論值進行對比，驗證所建模型的合理性和正確性。
　　然后研究基于小波分析的軌道表面凹陷檢測方法。該方法僅需采集軸箱垂向和橫向振動信號，依次進行小波能量尺度圖、時間-小波能量譜以及尺度-小波能量譜分析，依據(jù)故障特征頻率范圍計算信號的尺度平均小波能量譜，根據(jù)其最大值是否超出閾值檢測

3、軌道表面凹陷。仿真實驗對比分析軸箱垂向和橫向振動信號在軌道表面凹陷檢測中的適應性，以及列車輪對存在扁疤故障時振動信號的預處理方法，采用某地鐵公司A型車的實測數(shù)據(jù)驗證所提方法的工程適應性。
　　最后研究基于自適應形態(tài)濾波和頻率切片小波變換的軌道表面凹陷長度檢測方法。介紹了自適應形態(tài)濾波和頻率切片小波變換的基本形式，并對切片函數(shù)進行改進使其具有較廣的適應性。分別采用模型仿真數(shù)據(jù)和某地鐵公司A型車的實測數(shù)據(jù)進行頻率切片小波變換，驗證了所