文档名：高速铁路钢轨波磨地段轴箱振动加速度时频特征分析
摘要：钢轨波磨是一种常见的高速铁路轨道病害.为了研究钢轨波磨参数与轴箱加速度响应时频特征之间的对应关系,从理论上探索通过轴箱振动加速度识别钢轨波磨的可行性,基于车辆-轨道耦合动力学理论建立了考虑车辆主要部件柔性化的刚柔耦合动力学模型.通过与实测数据的对比,验证了模型的准确性;在研究了钢轨波磨参数与轴箱振动加速度时域信号之间因应关系的基础上提出了一种基于VMD-SPWVD的钢轨波磨时频分析方法,并验证了该方法的有效性.研究结果表明,钢轨波磨会对轴箱振动加速度信号产生较大影响;不同波深和波长下的轴箱振动加速度最大值在时域信号中的位置具有随机性;钢轨波磨参数与轴箱振动加速度均方根之间的规律性较为明显,但其作为一种时域指标无法准确定位波磨区段的位置和严重程度;相较于时域分析方法,本文提出的基于VMD-SPWVD的时频分析方法能有效反映钢轨波磨参数与轴箱振动加速度之间的因应关系,时频分析结果能准确得到钢轨波磨的特征频率且不存在干扰成分,能量幅值与钢轨波磨波深之间呈正相关,该方法可以定位波磨存在的区段并能够体现同一区段不同位置波磨的严重程度.最后采用该方法对实测数据进行分析,进一步验证了本文所述方法通过轴箱振动加速度信号识别钢轨波磨的有效性.
Abstract：Railcorrugationisacommonraildiseaseinhigh-speedrailway.Tostudytherelationshipbetweenrailcorrugationandthetime-frequencycharacteristicsofaxleboxacceleration,andtoexplorethefeasibilityofidentifyingrailcorrugationusingaxleboxacceleration,arigid-flexiblecoupleddynamicsmodelwasestablishedwiththeflexiblewheelsetandaxlebox.Theaccuracyofthemodelwasverifiedbythecomparisonwiththemeasurements.TheVMD-SPWVDmethodwasproposedbasedontherelationshipbetweenrailcorrugationandaxleboxaccelerationintimedomain.Theresultsshowthatrailcorrugationhasagreatinfluenceontheaxleboxacceleration.Themaximumpositionsofaxleboxaccelerationunderdifferentwavedepthsandlengthsarerandomintimedomain.Thereisacertainrelationshipbetweenrailcorrugationandtherootmeansquare.However,asatimedomainindex,itcannotaccuratelylocatetheregionofrailcorrugationandevaluateitsseverity.Comparedwiththetimedomainmethod,theVMD-SPWVDcaneffectivelyreflecttherelationshipbetweenrailcorrugationandaxleboxacceleration,andidentifythecharacteristicfrequencyofrailcorrugationwithoutanyinterference.Theenergyamplitudeincreasesmonotonicallywiththewavedepth.Thismethodcanlocatetheregionwhererailcorrugationexistsandreflectitsseverityatdifferentpositions.Theeffectivenessofthismethodwasfurthervalidatedbythefieldtest.
作者：和振兴 刘旭麒 王玉魁 封全保 王淑珍 Author：HEZhenxing LIUXuqi WANGYukui FENGQuanbao WANGShuzhen
作者单位：兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州730070清华大学天津高端装备研究院,天津300300
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(4)
分类号：U238
关键词：高速铁路 钢轨波磨 轴箱加速度 动力学响应 时频特征
Keywords：high-speedrailway railcorrugation axleboxacceleration dynamicresponse time-frequencycharacteristics
机标分类号：U213.41P315.9TP274
在线出版日期：2024年5月17日
基金项目：国家自然科学基金，兰州市科技计划项目高速铁路钢轨波磨地段轴箱振动加速度时频特征分析[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(4)和振兴 刘旭麒 王玉魁 封全保 王淑珍钢轨波磨是一种常见的高速铁路轨道病害.为了研究钢轨波磨参数与轴箱加速度响应时频特征之间的对应关系,从理论上探索通过轴箱振动加速度识别钢轨波磨的可行性,基于车辆-轨道耦合动力学理论建立了考虑车辆主要部件柔性化...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
高速铁路钢轨波磨地段轴箱振动加速度时频特征分析 Time-frequency characteristics analysis of axle box acceleration in high-speed railway rail corrugation section
高速铁路钢轨波磨地段轴箱振动加速度时频特征分析.pdf
- 文件大小:
- 4.63 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
