轨道交通动态客流对轮轨力特征影响研究 被引量：1

1

作者 刘浪 王安斌 +2 位作者 高晓刚 鞠龙华 李炜 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期46-50,共5页

为了研究轨道交通动态客流对轮轨力特征的影响,通过对列车实际线路进行试验分析动态客流对列车轮轨力、脱轨系数及频谱特征参数的影响。在线路曲线段位置钢轨上粘贴应变片,获得列车在不同客流工况下通过该区间段时的轮轨力大小,分析比... 为了研究轨道交通动态客流对轮轨力特征的影响,通过对列车实际线路进行试验分析动态客流对列车轮轨力、脱轨系数及频谱特征参数的影响。在线路曲线段位置钢轨上粘贴应变片,获得列车在不同客流工况下通过该区间段时的轮轨力大小,分析比较客流高峰期、客流非高峰期典型工况下轮轨力幅值大小、幅值变化趋势、脱轨系数大小及主频范围与频率变化规律。结果表明:动态客流对轮轨力幅值影响较大,随着客流增大轮轨垂向力幅值增大12.9%,轮轨横向力幅值增大7.5%。列车正常运营状态下脱轨系数在0.12~0.16之间变化,动态客流对脱轨系数影响较小,均在安全行车范围内。动态客流引起轮轨力主频幅值大小变化,钢轨内轨横向力共振频率由175 Hz偏移到155Hz,共振频率出现了偏移,但轮轨力频谱特征趋势基本保持一致。 展开更多

关键词 振动与波 动态客流 轮轨力 线路试验 动态检测 频谱分析

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高速铁路轮轨噪声预测方法、特性规律及控制措施 被引量：9

2

作者 圣小珍 葛帅 +1 位作者 成功 钟硕乔 《中国铁路》 2022年第8期103-117,共15页

基于轮轨相互作用原理和振动声辐射理论,阐述轮轨噪声发声机理。根据轮轨噪声发声机理,阐述轮轨噪声预测流程及涉及到的轮轨粗糙度、旋转轮对和无限长周期轨道结构声振特性、轮轨力特性以及它们的计算方法。结合现场测试数据和模型预测... 基于轮轨相互作用原理和振动声辐射理论,阐述轮轨噪声发声机理。根据轮轨噪声发声机理,阐述轮轨噪声预测流程及涉及到的轮轨粗糙度、旋转轮对和无限长周期轨道结构声振特性、轮轨力特性以及它们的计算方法。结合现场测试数据和模型预测结果,揭示轮轨噪声特性规律、影响因素以及常用轮轨噪声控制措施。在阐述上述内容的同时,提出需要进一步深入研究的问题。 展开更多

关键词 高速铁路 通过噪声 轮轨噪声 轮对动力学 轨道动力学

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考虑弹性振动的城市轨道车辆频变吸振器减振方法 被引量：1

3

作者 文永蓬 徐硕 董昊亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期35-42,113,共9页

车体轻量化设计是城市轨道车辆技术发展趋势,然而轻量化后的车体可能会引起车辆的弹性振动加剧,导致运行过程中车辆平稳性和乘坐舒适性下降问题。为了有效抑制城市轨道车辆弹性车体的垂向振动、提高车辆乘坐舒适性,利用变刚度机构的系... 车体轻量化设计是城市轨道车辆技术发展趋势,然而轻量化后的车体可能会引起车辆的弹性振动加剧,导致运行过程中车辆平稳性和乘坐舒适性下降问题。为了有效抑制城市轨道车辆弹性车体的垂向振动、提高车辆乘坐舒适性,利用变刚度机构的系统频率呈非线性变化的特点,建立包含频变吸振器的城市轨道车辆弹性车体垂向动力学模型,提出利用频变吸振器抑制弹性车体垂向振动的减振方法,分析不同速度、不同位置安装频变吸振器的减振效果,指明频变吸振器的优点。通过对比频变吸振器与传统被动式吸振器的减振效果,对频变吸振器抑制车体振动进行评价。结果表明:频变吸振器在不同速度、不同位置均能有效抑制车辆刚性与弹性振动;频变吸振器的优点在于一定程度上能够拓宽被动式吸振器的减振频带,提升吸振器在复杂工况下的减振能力。该工作为利用频变吸振器在城市轨道车辆上的应用提供了参考依据。 展开更多

关键词 垂向振动 弹性车体 频变 吸振器 Sperling指标

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科隆蛋扣件直线路段钢轨波磨形成机理研究 被引量：1

4

作者 汪梦寒 顾晓菡 王安斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3595-3607,共13页

为研究国内地铁科隆蛋扣件直线路段钢轨表面出现的短波长波磨现象,用CAT波磨仪测试钢轨波磨静态特征,通过力锤敲击法测试轨道结构的频率响应函数以及轮轴的模态特性。考虑簧下质量用ABAQUS软件建立轮轨耦合有限元模型,并基于此建立三维... 为研究国内地铁科隆蛋扣件直线路段钢轨表面出现的短波长波磨现象,用CAT波磨仪测试钢轨波磨静态特征,通过力锤敲击法测试轨道结构的频率响应函数以及轮轴的模态特性。考虑簧下质量用ABAQUS软件建立轮轨耦合有限元模型,并基于此建立三维瞬态滚动有限元模型,分析轮轨耦合条件下轨道的模态特性以及轮轨瞬态滚动特性。基于轨道结构振动理论与瞬态滚动理论,分析轮轨耦合系统动态特性与钢轨波磨的相关性。研究结果表明:在直线路段左右轨钢轨磨损的程度几乎一致,钢轨波磨主要波长为30~40 mm,在运营车速为80 km/h的车速下波磨波长的通过频率为555~740 Hz;轮轨耦合系统在波磨波长通过频率范围内振动的模态振型主要表现为钢轨相对于轨道板的垂向弯曲振动;在25~50mm短波长凹坑的激励下轮轨垂向力差值显著频率和轮轨耦合系统的垂向弯曲振动频率与波磨波长通过频率相吻合,钢轨波磨的产生与该路段钢轨的垂向Pinned-Pinned频率关系不大,主要是轮轨耦合系统570~710 Hz内钢轨的垂向中高频固有特性被钢轨表面损伤激发导致的。轨道结构波磨的产生主要与轨道结构中高频固有特性相关,轮轨耦合中高频模态特征被激发是诱发和加剧钢轨波磨发展的根本原因。研究成果可为解释科隆蛋扣件直线路段钢轨波磨的形成奠定有关理论基础。 展开更多

关键词 科隆蛋扣件 钢轨波磨 轮轨耦合动态特性 凹坑激励 中高频模态

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轴箱内置地铁车辆在小半径曲线上的运行稳定性研究 被引量：1

5

作者 霍子伟 文永蓬 +2 位作者 钟硕乔 涂春云 楼博臻 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期121-130,144,共11页

轨道车辆技术的发展对转向架轻量化提出了更高的要求,采用轴箱内置转向架技术实现轻量化将是我国未来轨道车辆发展的重要手段之一。为了提升轴箱内置地铁车辆在曲线轨道上的运行稳定性,针对地铁小半径曲线多、曲线过渡段短的特点,建立... 轨道车辆技术的发展对转向架轻量化提出了更高的要求,采用轴箱内置转向架技术实现轻量化将是我国未来轨道车辆发展的重要手段之一。为了提升轴箱内置地铁车辆在曲线轨道上的运行稳定性,针对地铁小半径曲线多、曲线过渡段短的特点,建立了采用内置轴箱的地铁车辆曲线轨道通过动力学模型;针对不同轴箱布置方式,对比分析了地铁车辆在曲线运行时的特性,并探讨了一系纵向刚度对轴箱内置地铁车辆运行稳定性的影响;进一步解决轴箱内置地铁车辆的曲线通过性和运行稳定性的矛盾,指出了安装抗蛇行减振器的必要性。研究结果表明:与轴箱外置地铁车辆相比,轴箱内置地铁车辆在曲线轨道上具有较好的曲线通过能力,但运行稳定性较差;安装抗蛇行减振器并选取适当的一系纵向刚度,能够解决轴箱内置地铁车辆在曲线通过时容易失稳的问题。论文工作对于发展轴箱内置转向架技术、实现转向架轻量化具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 地铁车辆 轴箱内置转向架 小半径曲线 运行稳定性 一系纵向刚度 抗蛇行减振器

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基于环形试验台的钢轨短波长波磨产生机理研究

6

作者 汪梦寒 顾晓菡 王安斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2687-2698,共12页

介绍一种具有小半径曲线轨道的环形试验台,并对其钢轨表面短波长波磨的形成原因进行分析。环形试验台上车辆运行6 000圈后,在低轨表面观察到钢轨波磨以3.31 mm的波长再现。通过力锤敲击对轨道动态特性进行频率响应函数测试,并在行车条... 介绍一种具有小半径曲线轨道的环形试验台,并对其钢轨表面短波长波磨的形成原因进行分析。环形试验台上车辆运行6 000圈后,在低轨表面观察到钢轨波磨以3.31 mm的波长再现。通过力锤敲击对轨道动态特性进行频率响应函数测试,并在行车条件下对波磨附近处高低轨的振动加速度进行数据采样,采用短时傅里叶变换对采样数据在频域上进行分析。根据试验台的实际尺寸建立轨道三维实体有限元模型,并对其进行模态分析和频响分析。结合试验和仿真的结果分析轨道结构动态特性与钢轨波磨的相关性。结果表明,试验车辆运行速度为12 km/h时,3.3 mm波长波磨的通过频率为1 007 Hz。低轨的1阶垂向Pinned-Pinned频率为2 277 Hz,低轨的1阶横向Pinned-Pinned频率为1 015 Hz,与波磨通过频率相吻合。车辆通过小曲线半径时,低轨上的横向振动幅值远大于高轨上的振动幅值,且低轨上的横向Pinned-Pinned频率1 015 Hz容易被激发,形成与共振频率对应的波磨,且在不同行车速度下低轨被激发出来的横向Pinned-Pinned频率几乎不会受速度的影响,振动幅值随着速度的减小依次降低。低轨频率响应函数试验测试的结果和有限元仿真的结果相吻合,验证了所建立的有限元模型的准确性,且在白噪声的激励下,有限元模型中低轨的横向Pinned-Pinned频率极易被激发出来,其模态振型表现为以钢轨弹性扣件支撑点相对固定。轨道结构波磨的产生主要与轨道结构中高频固有特性相关,钢轨横向Pinned-Pinned模态被激发加剧了钢轨的横向振动是导致小曲线半径低轨钢轨波磨形成的原因。 展开更多

关键词 小半径曲线轨道 环形试验台 钢轨波磨 轨道结构动态特性 中高频固有特性

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基于FPGA的声学相机音频采集系统设计

7

作者 温锦龙 师蔚 +1 位作者 胡定玉 廖爱华 《电子科技》 2025年第4期66-72,共7页

针对基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的声学相机音频采集方案存在信号采集效率低下、硬件逻辑复杂度高的问题,文中提出一种高效的基于FPGA声学相机音频采集系统设计方案。在FPGA内部使用级联的高效解码滤波器对多通道PDM(Pulse... 针对基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的声学相机音频采集方案存在信号采集效率低下、硬件逻辑复杂度高的问题,文中提出一种高效的基于FPGA声学相机音频采集系统设计方案。在FPGA内部使用级联的高效解码滤波器对多通道PDM(Pulse Density Modulation)音频信号流进行解码以减少硬件计算工作量。FPGA采集多通道MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)麦克风的PDM数据流进行位拼接并补码为有符号数,各帧数据包通过AXI4-Stream总线协议在各个级联滤波器中进行流水线操作,并行运行整个解码过程来简化硬件逻辑的复杂性。解码后的数据通过UDP(User Datagram Protocol)协议进行千兆以太网传输来保证实时性。仿真和实验结果验证了所提方案的可行性和有效性,数据解码延时小于200μs,硬件逻辑资源占用率小于60%,数据丢包率为0%,表明所提方案实时性高、稳定性强,可为基于FPGA的声学相机设计提供更多参考。 展开更多

关键词 FPGA 声学相机 PDM音频解码 MEMS麦克风 声源定位 AXI4-Stream总线协议 千兆以太网 滤波器设计

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界面热传导性能对弓网接触温升的影响分析

8

作者 闭永雷 吴爱中 宋恩昊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期123-127,共5页

[目的]电动列车弓网接触导致的界面温升容易加剧受电弓滑板材料的磨损,从而增加轨道交通运营维护成本,因此开展弓网接触温升研究有重要意义。[方法]接触电阻导致的焦耳热是接触温升的热源之一,而接触界面的热传导特性影响接触副温度场分... [目的]电动列车弓网接触导致的界面温升容易加剧受电弓滑板材料的磨损,从而增加轨道交通运营维护成本,因此开展弓网接触温升研究有重要意义。[方法]接触电阻导致的焦耳热是接触温升的热源之一,而接触界面的热传导特性影响接触副温度场分布,两者均为影响温度场的重要因素。推导了弓网接触电阻和接触热传导的计算模型,建立滑板-接触线三维有限元模型对温度场进行多场耦合计算,分析了滑板热导率对接触热导系数及温升的影响。[结果及结论]分析结果表明,长时间接触条件下滑板内部存在热量“囤积”现象;提升滑板材料的热导率可以降低滑板的接触温升,进而降低滑板材料的热损伤。 展开更多

关键词 电气列车 弓网系统 接触温升 接触热导 多场耦合计算

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钢轨动力吸振器三维动刚度矩阵测试和应用

9

作者 岳松涛 张林立 圣小珍 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期103-114,共12页

根据钢轨动力吸振器与钢轨的相互作用方式和空间力系简化理论,提出吸振器提供给钢轨的三维动刚度矩阵的定义,基于锤击试验建立确定该矩阵的方法。在锤击试验中测试钢轨特定点之间的频率响应函数,根据频率响应函数得到钢轨质心加速度和... 根据钢轨动力吸振器与钢轨的相互作用方式和空间力系简化理论,提出吸振器提供给钢轨的三维动刚度矩阵的定义,基于锤击试验建立确定该矩阵的方法。在锤击试验中测试钢轨特定点之间的频率响应函数,根据频率响应函数得到钢轨质心加速度和角加速度,再根据动量和动量矩定理建立钢轨的动力学方程,即可一次得到吸振器的全部动刚度(一步方法)。考虑钢轨/吸振器系统的结构对称性,还提出确定吸振器动刚度的分步方法。吸振器测试结果表明,分步方法可以克服某些力-响应之间相干性差带来的问题,优于一步方法。最后根据测定的吸振器动刚度,通过带有钢轨吸振器的无限长周期轨道结构模型,计算钢轨振动衰减率,并分析吸振器对钢轨振动衰减率效果。 展开更多

关键词 钢轨动力吸振器 动刚度 锤击法 钢轨振动 振动衰减率

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强背景噪声下基于谱峭度-波束形成轴承故障特征提取 被引量：6

10

作者 顾佶智 师蔚 +2 位作者 胡定玉 廖爱华 丁亚琦 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期110-115,共6页

在利用声学信号分析法对滚动轴承进行故障诊断时,环境噪声或其他设备噪声会严重影响目标声信号的提取并降低诊断精度。针对这一问题,提出一种用于故障特征增强的谱峭度-波束形成方法。该方法首先利用快速谱峭度算法确定最优滤波频带,然... 在利用声学信号分析法对滚动轴承进行故障诊断时,环境噪声或其他设备噪声会严重影响目标声信号的提取并降低诊断精度。针对这一问题,提出一种用于故障特征增强的谱峭度-波束形成方法。该方法首先利用快速谱峭度算法确定最优滤波频带,然后根据确定的频带,利用2阶锥规划方法设计恒定束宽波束形成器并提取目标频带信号,最后对提取的带限信号进行包络解调得到轴承故障特征频率。实验结果表明,该方法能够在强干扰环境下有效提取滚动轴承故障特征,并且相较于传统的延时求和波束形成器具有更好的效果。 展开更多

关键词 故障诊断 声学诊断 谱峭度 波束形成

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考虑波磨激励的城市轨道车辆轮对吸振器减振方法 被引量：2

11

作者 游浩明 文永蓬 +2 位作者 宗志祥 李琼 周伟浩 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期159-165,238,共8页

以抑制钢轨波浪形磨耗导致的城市轨道车辆振动为目的,提出一种新颖的适用于城市轨道车辆的轮对吸振器减振方法,建立包含轮对吸振器的车辆-轨道系统耦合模型。通过对轨道不平顺和钢轨波磨综合激扰源的构建,分析钢轨波磨激励对车辆系统动... 以抑制钢轨波浪形磨耗导致的城市轨道车辆振动为目的,提出一种新颖的适用于城市轨道车辆的轮对吸振器减振方法,建立包含轮对吸振器的车辆-轨道系统耦合模型。通过对轨道不平顺和钢轨波磨综合激扰源的构建,分析钢轨波磨激励对车辆系统动态响应的影响;针对轨道车辆的轮对振动特性,讨论轮对吸振器在不同工况下的减振效果。结果表明:钢轨波浪形磨耗会引起车辆系统各部件振动加剧,对轮对振动影响最为严重。在不同波长、不同波深波磨作用下,安装轮对吸振器的轨道车辆轮对振动都被很好抑制,轮对吸振器在不同速度以及不同载重工况下均有较好减振效果。轮对吸振器能够有效降低轮对的垂向振动,特别适合用于提升城市轨道车辆舒适性。研究工作为提高城市轨道车辆运行平稳性提供参考依据。 展开更多

关键词 振动与波 钢轨波磨 车轨耦合模型 吸振器 轮对振动 减振

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用于列车通过噪声分析的传声器阵列优化设计 被引量：1

12

作者 詹天宇 胡定玉 +1 位作者 师蔚 廖爱华 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期149-153,225,共6页

由于列车尺寸大、通过噪声频率低,利用声阵列技术分析列车通过噪声时需要大型传声器阵列,测试成本很高。为降低测量成本,提出一种用于列车通过噪声分析的传声器阵列优化设计方法。在该方法中首先利用遗传算法对四分之一阵列的传声器位... 由于列车尺寸大、通过噪声频率低,利用声阵列技术分析列车通过噪声时需要大型传声器阵列,测试成本很高。为降低测量成本,提出一种用于列车通过噪声分析的传声器阵列优化设计方法。在该方法中首先利用遗传算法对四分之一阵列的传声器位置进行优化,然后将优化的部分进行旋转形成优化阵列。仿真结果表明,与使用相同数目的常规规则阵列相比,优化阵列拥有更小的主瓣宽度和更低的旁瓣水平,用于噪声源识别时表现更加优异,并且具有更好的抗噪性能。 展开更多

关键词 声学 列车通过噪声 阵列优化 遗传算法 波束形成

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服役条件下提速地铁车辆的横向运动稳定性研究 被引量：5

13

作者 吴俊汉 文永蓬 +2 位作者 宗志祥 周月 董昊亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期304-312,共9页

地铁提速是未来轨道交通发展的必然趋势,服役条件下的车轮磨损会导致车轮半径减小和等效锥度增大,容易造成车辆蛇行失稳。为了保持服役条件下提速地铁车辆的横向运动稳定性,通过调研获取了上海某线路地铁车辆的车轮磨损情况,建立了含抗... 地铁提速是未来轨道交通发展的必然趋势,服役条件下的车轮磨损会导致车轮半径减小和等效锥度增大,容易造成车辆蛇行失稳。为了保持服役条件下提速地铁车辆的横向运动稳定性,通过调研获取了上海某线路地铁车辆的车轮磨损情况,建立了含抗蛇行减振器的地铁横向动力学模型,研究了车轮磨损对于地铁车辆横向运动稳定性的影响,对比服役条件下有无抗蛇行减振器的车辆临界速度,指明了安装抗蛇行减振器对于服役地铁提速的必要性。结果表明,服役条件下的地铁车辆车轮半径减小以及等效锥度增大会降低车辆的临界速度,增大蛇行运动幅值。通过安装抗蛇行减振器,能有效地解决地铁车辆车轮磨损以及提速带来的横向运动稳定性裕量不足的问题,同时也能避免地铁车辆在异常参数匹配下发生一次蛇行运动。论文工作对探究服役地铁车辆进一步提速以及车轮和钢轨的维护保养具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 地铁车辆 蛇行运动 等效锥度 抗蛇行减振器 横向运动稳定性

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城市轨道车辆负刚度非线性吸振器减振方法 被引量：1

14

作者 徐硕 文永蓬 +1 位作者 张晨 宗志祥 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期247-255,278,共10页

为减小城市轨道车辆垂向振动、提高乘客舒适性,利用负刚度机构的系统刚度呈非线性变化的特点,建立包含负刚度吸振器的城市轨道车辆垂向动力学模型,提出适用于城市轨道车辆的基于负刚度非线性吸振器的减振方法。针对城市轨道车辆车速以... 为减小城市轨道车辆垂向振动、提高乘客舒适性,利用负刚度机构的系统刚度呈非线性变化的特点,建立包含负刚度吸振器的城市轨道车辆垂向动力学模型,提出适用于城市轨道车辆的基于负刚度非线性吸振器的减振方法。针对城市轨道车辆车速以及载客量变化频繁的特点,研究负刚度非线性吸振器在不同工况下的减振效应。考虑车体端部的点头振动,揭示负刚度非线性吸振器可以对车体端部的合振动进行有效地抑制。通过负刚度非线性吸振器与传统被动式吸振器的减振效果对比分析,对负刚度非线性吸振器的减振机理进行探讨,最后验证了负刚度非线性吸振器减振能力。结果表明:负刚度非线性吸振器可以抑制不同工况下的车体垂向振动;不同速度下,安装负刚度非线性吸振器的车辆垂向减振效果优于传统被动式吸振器;负刚度非线性吸振器可以在较宽的振动频段上实现车体不同位置处的垂向振动抑制,有关结论可为负刚度非线性吸振器在城市轨道车辆上的进一步应用提供参考依据。 展开更多

关键词 振动与波 垂向振动 负刚度 吸振器 减振 Sperling指标

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基于空-频域联合滤波的列车轴承轨旁声学诊断

15

作者 张彦喆 胡定玉 +1 位作者 师蔚 廖爱华 《电子科技》 2024年第1期55-60,共6页

现有的列车轴承轨旁声学诊断方法多集中在多普勒效应去除、空间滤波器优化等方面,忽视了轨旁环境中存在的大量冲击性噪声及循环平稳性噪声的影响。针对此问题,文中提出了一种波束形成和目标频带选择结合的列车轴箱轴承轨旁声学诊断方法... 现有的列车轴承轨旁声学诊断方法多集中在多普勒效应去除、空间滤波器优化等方面,忽视了轨旁环境中存在的大量冲击性噪声及循环平稳性噪声的影响。针对此问题,文中提出了一种波束形成和目标频带选择结合的列车轴箱轴承轨旁声学诊断方法。该方法采用传声器阵列采集列车轴承阵列声信号,通过时域插值重采样方法校正信号畸变,使用波束形成空间域滤波器提取目标轴承方向信号,利用ICS2gram选取最优解调频带并提取带通信号,对带通信号进行包络分析实现轴承诊断。实验结果表明,该方法能够在轨旁声场环境下有效避免冲击性噪声和循环平稳性噪声带来的影响,准确提取目标轴承信号并诊断出轴承故障,相较于现有方法表现出了更好的效果。 展开更多

关键词 轴承故障诊断 声学诊断 最优频带选择 波束形成 轨旁诊断 循环平稳 包络分析 多普勒效应

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基于最大相关峭度解卷积和谱峭度的滚动轴承声信号故障特征增强 被引量：2

16

作者 高锐文 胡定玉 +3 位作者 师蔚 廖爱华 余佑民 丁亚琦 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期102-107,共6页

采用滚动轴承的声学信号进行状态监测及故障诊断时,环境噪声、传递路径以及其它设备噪声会严重干扰目标信息的提取。针对这一问题,提出一种基于最大相关峭度解卷积和快速谱峭度图的滚动轴承声信号故障特征增强方法。该方法首先利用最大... 采用滚动轴承的声学信号进行状态监测及故障诊断时,环境噪声、传递路径以及其它设备噪声会严重干扰目标信息的提取。针对这一问题,提出一种基于最大相关峭度解卷积和快速谱峭度图的滚动轴承声信号故障特征增强方法。该方法首先利用最大相关峭度解卷积算法对滚动轴承声信号进行解卷积,增强信号中每旋转一周时出现的脉冲信号,削弱噪声信号;然后将谱峭度作为指标,利用快速谱峭度对信号进行滤波分析,获得包含轴承故障信息最丰富的频带;最后对该频带进行包络提取特征频率。仿真及实验结果表明,相较于传统的包络解调,该方法在滚动轴承声信号故障特征提取方面具有更好的降噪性能和故障特征增强效果。 展开更多

关键词 故障诊断 滚动轴承 最大相关峭度解卷积 快速谱峭度图

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基于改进CNN的轴承声学故障诊断 被引量：3

17

作者 黄雅静 廖爱华 +2 位作者 于淼 李晓龙 胡定玉 《电子科技》 2023年第1期75-80,94,共7页

针对轴承振动信号在复杂机械中难采集和跨转速域工况下传统故障诊断方法精度低的问题,文中提出了一种基于Teager能量算子和卷积神经网络的滚动轴承声学故障诊断方法,即TEO-CNN。将轴承声学信号的Teager能量算子作为模型的输入,使用卷积... 针对轴承振动信号在复杂机械中难采集和跨转速域工况下传统故障诊断方法精度低的问题,文中提出了一种基于Teager能量算子和卷积神经网络的滚动轴承声学故障诊断方法,即TEO-CNN。将轴承声学信号的Teager能量算子作为模型的输入,使用卷积神经网络学习输入的抽象特征,并结合全局平均池化层和全连接层实现轴承健康状态识别。模型验证基于轴承声学实验数据,并通过构建不同的轴承声学数据集模拟跨转速域工况。试验结果表明,与传统卷积神经网络和机器学习模型相比,TEO-CNN表现出明显的优势,并且在跨转速域工况下的预测精度始终高于95%。 展开更多

关键词 卷积神经网络 TEAGER能量算子 声学故障诊断 滚动轴承 跨转速域工况 全局平均池化

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多种接触状态下地铁车辆蛇行运动的稳定性演化 被引量：6

18

作者 董昊亮 文永蓬 +2 位作者 王向阳 宗志祥 吴俊汉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期94-103,共10页

对上海地铁某线路车轮踏面磨耗情况进行了长期跟踪调查,发现地铁车轮随运营里程增加存在一定程度的偏磨的现象,可能引发列车横向蛇行运动的加剧,并导致车辆乘坐舒适性下降问题。为了探究服役条件下地铁车轮磨耗对列车蛇行横向运动稳定... 对上海地铁某线路车轮踏面磨耗情况进行了长期跟踪调查,发现地铁车轮随运营里程增加存在一定程度的偏磨的现象,可能引发列车横向蛇行运动的加剧,并导致车辆乘坐舒适性下降问题。为了探究服役条件下地铁车轮磨耗对列车蛇行横向运动稳定性的影响,首先建立了考虑轮对单点接触和两点接触的轮轨耦合横向动力学模型,明确了单点接触和两点接触轮对受力和轮对蛇行横向振动特性;然后针对踏面磨损和偏磨两种不同情况,分别讨论了轮对蛇行横向振动稳定性的影响,对磨耗车轮和理想无磨耗车轮的动力学差异进行对比,求解出了不同情况下的临界速度。研究结果表明:服役条件下车轮的磨损将使地铁车辆横向振动加剧,车轮横移的幅值也随车轮半径下降有所增大,蛇行临界速度降低,不利于行车安全;车轮偏磨会使轮径差增大,而轮径差的增大也会导致蛇行临界速度的降低,轮对产生不对称的蛇行运动,车轮碰撞单侧钢轨,轮径差达到2 mm时甚至可能危及行车安全。论文的工作对探究服役地铁车辆进一步提速和车轮廓形的维修保养具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 轮对 轮径差 横向振动 临界速度 稳定性

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组合式道床系统减振特性分析及参数调查 被引量：3

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作者 崔越 周信 鲁锦涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2231-2239,共9页

为研究组合式道床系统的减振特性并进一步优化组合式道床系统的减振效果,建立车辆-组合式道床系统耦合动力学模型,通过组合式道床系统变形情况线路测试验证模型正确性,并对道床垫和扣件刚度进行参数调查,给出组合式道床系统优化思路。... 为研究组合式道床系统的减振特性并进一步优化组合式道床系统的减振效果,建立车辆-组合式道床系统耦合动力学模型,通过组合式道床系统变形情况线路测试验证模型正确性,并对道床垫和扣件刚度进行参数调查,给出组合式道床系统优化思路。研究结果表明:降低道床垫刚度能增加组合式道床系统在20~200 Hz频段内的隔振效果,但会增大中低频频段的钢轨振动,由于钢轨振动总值主要由中心频率为630 Hz的高频振动决定,故降低道床垫刚度对钢轨振动总值基本没有影响;降低扣件刚度能增加组合式道床系统在50~200 Hz频段内的隔振效果,但会增大0~2500 Hz全频段内的钢轨振动,因此降低扣件刚度会增大钢轨振动总值;道床垫刚度对组合式道床系统隔振性能的影响大于扣件刚度;组合式道床减振性能优化应遵循以下思路:在符合《浮置板轨道技术规范》钢轨和轨道板变形限制的基础上,首先降低道床垫刚度,再获得扣件刚度最低取值范围;提出道床垫刚度在0.010~0.168 N/mm3范围内,扣件刚度在9~160 kN/mm范围内,组合道床系统在不同道床垫和扣件组合刚度下,钢轨和混凝土基础处的减振量计算公式;给出不同道床垫刚度下,扣件刚度的建议取值范围,为组合式道床系统后续优化和运用提供参考。 展开更多

关键词 组合式道床系统 车辆-轨道耦合动力学模型 振动加速度 参数调查 振动特性

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基于锤击试验的钢轨扣件动刚度矩阵的测定 被引量：2

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作者 孙海波 圣小珍 +1 位作者 何光辉 岳松涛 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期282-288,共7页

根据扣件与钢轨的相互作用和力系简化理论,定义扣件的动刚度矩阵,并基于锤击试验提出一个确定该矩阵的试验方法。首先把一段很短的钢轨按照现场情况安装在轨枕上,并视钢轨为刚体。然后用力锤在特定位置和方向激励钢轨,同时测量锤击力和... 根据扣件与钢轨的相互作用和力系简化理论,定义扣件的动刚度矩阵,并基于锤击试验提出一个确定该矩阵的试验方法。首先把一段很短的钢轨按照现场情况安装在轨枕上,并视钢轨为刚体。然后用力锤在特定位置和方向激励钢轨,同时测量锤击力和钢轨特定位置的响应,得到相应的频率响应函数。接着根据动量定理和动量矩定理在频域中建立钢轨的运动方程。最后从这些方程中解出扣件的动刚度矩阵。运用所建立的方法,测试我国高速铁路无砟轨道常用的WJ-8B扣件的动刚度矩阵。结果表明:提出的方法简单易行,且结果具有很好的重复性;扣件各动刚度的绝对值总体上都随频率的增长呈现上升的趋势,但在扣件系统的特征频率上会出现低谷或峰值,表现出明显的模态特征;在多数频率,平动动刚度的绝对值要远大于转动动刚度,且以垂向动刚度最大。 展开更多

关键词 振动与波 高速铁路 扣件 动刚度 动态特性 锤击法

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