【摘 要】
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钢轨压溃等短波伤损会引起轮轨力激增,降低车辆系统各部件使用寿命,尤其是连续多个钢轨压溃会引发更严重的轮轨高频振动,诱发的接触疲劳裂纹会导致钢轨断裂,严重影响行车安全。因此,及时检测与有效识别钢轨压溃,对于延长各部件使用寿命及提高列车运行品质具有重要意义。基于轴箱振动响应特征检测钢轨压溃可实现在线实时监测而得到广泛应用,现有研究大多围绕单点钢轨压溃的检测识别,有关连续多点钢轨压溃引起的轴箱振动响应特
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钢轨压溃等短波伤损会引起轮轨力激增,降低车辆系统各部件使用寿命,尤其是连续多个钢轨压溃会引发更严重的轮轨高频振动,诱发的接触疲劳裂纹会导致钢轨断裂,严重影响行车安全。因此,及时检测与有效识别钢轨压溃,对于延长各部件使用寿命及提高列车运行品质具有重要意义。基于轴箱振动响应特征检测钢轨压溃可实现在线实时监测而得到广泛应用,现有研究大多围绕单点钢轨压溃的检测识别,有关连续多点钢轨压溃引起的轴箱振动响应特征及其识别方法还需进行深入研究。基于此,本文提出一种连续小波变换（Continues Wavelet Transform,CWT）和魏格纳—维尔分布（Wigner Ville Decomposition,WVD）联合时频分析方法,基于钢轨压溃激励下轴箱振动加速度时频域特征,进行连续多点钢轨压溃检测与识别。主要研究内容如下:（1）建立考虑连续多点钢轨压溃的车轨耦合动力学仿真模型。基于车辆轨道耦合动力学理论和有限元方法,以我国北京地铁B型车和地铁常用板式无砟轨道为例,建立车轨刚柔耦合动力学仿真模型,为研究连续多点钢轨压溃激励引起的轴箱振动响应特征提供仿真平台。（2）连续多点钢轨压溃作用下轴箱振动响应特征仿真分析。通过分析连续多点钢轨压溃激励下的轴箱振动响应特征,建立轴箱振动加速度峰值、特征频率与连续多点钢轨压溃间隔距离、压溃长度、压溃深度及列车运行速度之间关系模型,为基于轴箱振动响应特征识别连续多点钢轨压溃提供仿真数据来源。（3）基于CWT和WVD联合时频分析方法理论研究。针对连续多点钢轨压溃激励下的轴箱振动加速度信号特征,对比分析CWT和WVD时频分析方法的特点,提出一种CWT和WVD联合时频分析方法,通过构造CWT时频滤波器滤除原始信号WVD交叉项并保留其高时频分辨率。（4）基于CWT和WVD联合时频分析的连续多点钢轨压溃识别。利用提出的CWT和WVD联合时频分析方法,提取连续多点钢轨压溃作用下轴箱振动加速度信号突变时间和突变频率特征,实现连续多点钢轨压溃检测与识别。通过与其它时频分析方法进行对比,验证所提出方法的有效性。
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