車(chē)輛-軌道耦合建模與軌道表面凹陷檢測(cè).pdf

1、軌道表面凹陷指軌面上出現(xiàn)的類(lèi)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(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)軌道表面凹陷，對(duì)于保障列車(chē)行車(chē)安全、提高地鐵公司運(yùn)營(yíng)水平具有重要意義。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究基礎(chǔ)之上，研究基于軸箱振動(dòng)信號(hào)的軌道表面凹陷在線檢測(cè)技術(shù)。
　　首先概述軌道表面凹陷在線檢測(cè)的基本原理，并分析軌道表面凹陷產(chǎn)生機(jī)理及物理擬合模型，理論推導(dǎo)軌道不平順頻率和軸箱垂向振動(dòng)加速度之間的相等關(guān)系。
　　其次建立包括車(chē)輛子

2、系統(tǒng)、軌道子系統(tǒng)和輪軌動(dòng)態(tài)耦合的車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)仿真模型。仿真實(shí)驗(yàn)以諧波型軌道不平順作為激勵(lì)輸入，模擬軸箱垂向振動(dòng)響應(yīng)，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，將分析結(jié)果與理論值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)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(cè)方法。該方法僅需采集軸箱垂向和橫向振動(dòng)信號(hào)，依次進(jìn)行小波能量尺度圖、時(shí)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(jì)算信號(hào)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(cè)

3、軌道表面凹陷。仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析軸箱垂向和橫向振動(dòng)信號(hào)在軌道表面凹陷檢測(cè)中的適應(yīng)性，以及列車(chē)輪對(duì)存在扁疤故障時(shí)振動(dòng)信號(hào)的預(yù)處理方法，采用某地鐵公司A型車(chē)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證所提方法的工程適應(yīng)性。
　　最后研究基于自適應(yīng)形態(tài)濾波和頻率切片小波變換的軌道表面凹陷長(zhǎng)度檢測(cè)方法。介紹了自適應(yīng)形態(tài)濾波和頻率切片小波變換的基本形式，并對(duì)切片函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)使其具有較廣的適應(yīng)性。分別采用模型仿真數(shù)據(jù)和某地鐵公司A型車(chē)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率切片小波變換，驗(yàn)證了所