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转向架曲线轨道运行的蛇行模式和分岔特征
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作者 侍玉青 杨九河 罗冠炜 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期37-47,共11页
以曲线轨道运行的两轴转向架为研究对象,通过二维参数-变量分岔图,探讨其在非线性轮缘力作用下的蛇行模式和分岔特征。对比分析转向架系统在新轮期和磨耗期两种情况下的动力学特性,分析由磨耗引起的车轮踏面轮廓变化对转向架系统蛇行特... 以曲线轨道运行的两轴转向架为研究对象,通过二维参数-变量分岔图,探讨其在非线性轮缘力作用下的蛇行模式和分岔特征。对比分析转向架系统在新轮期和磨耗期两种情况下的动力学特性,分析由磨耗引起的车轮踏面轮廓变化对转向架系统蛇行特性的影响。揭示蛇行模式和分岔特征与车轮踏面等效锥度的关联关系。确定参数敏感度及合理匹配范围,为铁路车辆悬挂参数的综合设计和最优组合提供理论依据。研究结果表明:导轮和后轮与轨道的冲击均始于轮缘与外轨的冲击,无论是新轮期还是磨耗期,后轮与内轨和外轨的冲击均滞后于导轮,且导轮对轨道的冲击强度大于后轮,磨耗期,这种现象更为显著。车轮踏面轮廓变化对周期1蛇行模式的失稳速度产生的影响较大,其失稳速度主要由周期倍化分岔和Neimark-Sacker分岔引起。 展开更多
关键词 两轴转向架 蛇行运动 分岔 参数域
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力稳定车稳定装置-有砟轨道耦合系统动力学特性研究 被引量:2
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作者 王谦 吴晓 +1 位作者 李双志 裴霞 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期103-110,共8页
提出了一种针对动力稳定车作业过程动力学响应分析的稳定装置-轨排-道床耦合动力学模型。参照铁路行业标准设定了5种道床状态,基于ADAMS建立了虚拟样机仿真模型。系统地讨论了道床状态和作业参数对耦合系统横向振动响应的影响效果,以及... 提出了一种针对动力稳定车作业过程动力学响应分析的稳定装置-轨排-道床耦合动力学模型。参照铁路行业标准设定了5种道床状态,基于ADAMS建立了虚拟样机仿真模型。系统地讨论了道床状态和作业参数对耦合系统横向振动响应的影响效果,以及各研究对象间的相互作用关系。研究结果表明:在5种道床范围内,系统共振频率随道床状态参数提升而增大;垂向下压力与系统振动响应幅值呈线性负相关,且其对振幅的影响效果显著低于激振频率;稳定装置与轨枕的横向加速度、速度和位移振幅相近,显著大于道床振幅,激振器振动能量主要为道床吸收;2级道床状态下,稳定作业过程中,自第3号响应输出点起,轨枕和道床块的各响应参数振幅急剧减小。 展开更多
关键词 动力稳定车 轨排 道床 振动响应 激振频率
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稳定车-轨道耦合作用下轨排响应特性试验研究
3
作者 陈春俊 江浩 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2699-2706,共8页
稳定车作为一种大型轨道交通运维装备,对保障铁路线路运行安全至关重要,但是其不具备道床横向阻力的在线感知能力,难以实时智能控制作业参数。为探究稳定车作业时在线感知道床横向阻力的方法,在试验线路上开展轨排动力学试验,测量稳定车... 稳定车作为一种大型轨道交通运维装备,对保障铁路线路运行安全至关重要,但是其不具备道床横向阻力的在线感知能力,难以实时智能控制作业参数。为探究稳定车作业时在线感知道床横向阻力的方法,在试验线路上开展轨排动力学试验,测量稳定车-轨道耦合作用下的轨排横向载荷和轨排横向位移,并依据现有标准及现场原位试验法,测量标记轨枕处的道床横向阻力。根据实测的试验数据,采用函数模型拟合道床横向阻力与轨排横向载荷以及轨排横向位移的关系式。并进一步构建径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络,采用正交最小二乘学习算法训练网络参数,建立三者之间的非线性模型,对比函数拟合与RBF神经网络模型的准确性。结果表明:道床横向阻力测试中,随着测试轨枕承受横向载荷的增加,轨枕横向位移非线性增大。轨排动力学试验中,轨排横向载荷、轨排横向位移与道床横向阻力之间存在非线性关系。采用函数拟合得到的关系式一定程度上反映了道床横向阻力的非线性变化趋势,但拟合误差较大。采用RBF神经网络建立的模型,在测试集验证中精度更高。道床横向阻力的离线检测方法效率低下,基于RBF神经网络模型的车载感知方法可以提高检测效率。研究成果可为稳定车作业中实时在线感知道床横向阻力及智能控制作业参数提供理论支撑。 展开更多
关键词 稳定车 有砟轨道 道床横向阻力 动力学试验 径向基函数神经网络
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稳定车作业下道床横向阻力在线检测模型研究 被引量:1
4
作者 陈春俊 江浩 林梦 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期136-145,共10页
稳定车是一种大型轨道交通运维装备,通过稳定作业来提高有砟轨道的道床横向阻力,但是无法在线检测作业下的道床横向阻力。为探究稳定车作业下道床横向阻力的在线检测方法,在有砟轨道线路上开展现场试验,获取稳定作业参数及稳定装置横向... 稳定车是一种大型轨道交通运维装备,通过稳定作业来提高有砟轨道的道床横向阻力,但是无法在线检测作业下的道床横向阻力。为探究稳定车作业下道床横向阻力的在线检测方法,在有砟轨道线路上开展现场试验,获取稳定作业参数及稳定装置横向加速度的在线信号,作业前后离线检测道床横向阻力。采用与轨枕纵向间距等长度的空间窗截取在线信号,使得在线测试结果与作业后道床横向阻力离线测试结果相匹配。采用灰色关联度分析法评估稳定作业试验数据与作业后道床横向阻力的相关性,提取出稳定车作业下道床横向阻力的特征参数。根据试验数据集,确定RBF神经网络模型的结构,并采用PSO算法优化RBF神经网络模型的参数,进而对比PSO-RBF模型和RBF模型对于道床横向阻力的计算误差。结果表明:稳定车作业时,激振频率、走行速度、左下压力、右下压力、稳定装置横向加速度与作业后道床横向阻力之间的灰色关联度分别为0.68、0.64、0.70、0.70和0.71,在线特征参数可以反映出离线的道床横向阻力特性。在测试集验证中,相较于RBF模型,PSO-RBF模型的最大绝对误差降低54.12%,平均绝对误差降低47.30%,均方根误差降低44.21%,拟合优度由0.90提高到0.97,PSO算法的引入提高了道床横向阻力模型的计算精度。研究成果可为稳定车作业下道床横向阻力的在线检测提供理论依据,推进轨道交通运维技术的智能化发展。 展开更多
关键词 稳定车 道床横向阻力 RBF神经网络 粒子群优化 灰色关联度
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变工况下基于频率不变性的高速列车小幅蛇行识别方法
5
作者 宁静 洪梓轩 +3 位作者 王铎颖 王子轩 张兵 陈春俊 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期264-272,共9页
高速列车蛇行会影响乘客的舒适度,损害列车部件,甚至危及列车运行的安全。识别蛇行状态,特别是蛇行失稳开始前的小幅蛇行状态至关重要。针对变工况下蛇行识别不准的问题,提出了一种基于频率不变性的小幅蛇行识别方法。首先,考虑到在轨... 高速列车蛇行会影响乘客的舒适度,损害列车部件,甚至危及列车运行的安全。识别蛇行状态,特别是蛇行失稳开始前的小幅蛇行状态至关重要。针对变工况下蛇行识别不准的问题,提出了一种基于频率不变性的小幅蛇行识别方法。首先,考虑到在轨道不平顺等外部因素的影响下,蛇行频率比时域特征更稳定,因此综合蛇行频率和时域信息,构建了频率不变特征融合模块(域内迁移);然后,将该模块和域间迁移结合,直接从未标记的数据中提取更多的不变特征,从而提高蛇行识别的准确性;最后,将该方法运用于高速列车实测数据中,几种不同迁移任务识别平均准确率均在95%以上,识别结果明显优于非迁移学习方法以及其他迁移方法。 展开更多
关键词 高速列车 小幅蛇行 变工况 迁移学习 识别方法
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基于点云数据的隧道超欠挖计算方法
6
作者 张志鹏 程文明 +1 位作者 杜润 陈鹤天 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第5期155-159,共5页
[目的]在隧道施工过程中,使用钻爆法开挖隧道始终无法避免超欠挖问题,为了准确识别超欠挖位置并对超欠挖进行计算,提出一种基于隧道纵向断面线的超欠挖计算模型。[方法]对由三维激光扫描仪采集到的点云数据进行数据预处理,并提取隧道中... [目的]在隧道施工过程中,使用钻爆法开挖隧道始终无法避免超欠挖问题,为了准确识别超欠挖位置并对超欠挖进行计算,提出一种基于隧道纵向断面线的超欠挖计算模型。[方法]对由三维激光扫描仪采集到的点云数据进行数据预处理,并提取隧道中轴线;基于三维Delaunay算法对点云数据进行曲面重建,在曲面上提取横向和纵向断面线;通过对比横断面实际轮廓线和理论轮廓线,计算超欠挖面积;结合纵向断面线三次样条曲线拟合结果,得到单位半径占有的超欠挖面积,进而分析超欠挖面积与隧道里程之间的函数关系式。[结果及结论]结合横断面超欠挖面积和纵向断面线三次样条曲线拟合结果,沿纵断面线积分计算超欠挖方量的方法,在体积微元形状上考虑了体积微元沿隧道里程方向的变化情况,将超欠挖方量的最小单位简化为曲边棱台,能够通过积分计算超欠挖方量。将所提计算模型应用于实际隧道的超欠挖分析时,在体积微元划分相同的条件下,其计算精度较其他计算方法更高,并能通过色谱图和等值线图,直观地展示隧道超欠挖情况。 展开更多
关键词 隧道 超欠挖 点云数据
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铁路有砟道床横向阻力智能感知研究
7
作者 陈春俊 林梦 《中国测试》 北大核心 2025年第9期44-50,共7页
传统的有砟道床横向阻力离线检测方法费时耗力且对轨道具有一定破坏性,研究道床横向阻力智能感知方法对提高铁路运维作业效率具有重要意义。该文提出一种融合多体动力学机理与机器学习建模的道床横向阻力智能感知方法。该方法精确表征... 传统的有砟道床横向阻力离线检测方法费时耗力且对轨道具有一定破坏性,研究道床横向阻力智能感知方法对提高铁路运维作业效率具有重要意义。该文提出一种融合多体动力学机理与机器学习建模的道床横向阻力智能感知方法。该方法精确表征动力稳定车-稳定装置-有砟轨道十一自由度横向耦合作用,采用基于RBF代理模型优化的参数辨识理论,结合现场试验数据,构建动力学参数与道床横向阻力端到端的深度全连接神经网络(DNN)机器学习模型。通过机理模型与机器学习算法相结合实现横向阻力实时感知。研究结果表明:所提出的道床横向阻力智能感知方法具有较好精度,感知结果与实测数据误差绝对值为2.13%~18.38%。 展开更多
关键词 动力稳定车 道床横向阻力 动力学模型 参数辨识 机器学习
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智能叉车密集仓储系统料框出库翻箱问题研究
8
作者 李子龙 程天健 +3 位作者 金波 程文明 曹轶伦 郭鹏 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第10期2023-2033,共11页
为了提高智能叉车密集仓储系统作业效率,针对出库作业时的料框翻箱问题,以最小化料框翻箱次数为目标,定义相关约束条件并构建数学规划模型,提出快速求解料框翻箱方案的启发式方法.给出该问题下界的计算方法,构建分支定界算法以求得理论... 为了提高智能叉车密集仓储系统作业效率,针对出库作业时的料框翻箱问题,以最小化料框翻箱次数为目标,定义相关约束条件并构建数学规划模型,提出快速求解料框翻箱方案的启发式方法.给出该问题下界的计算方法,构建分支定界算法以求得理论最优解.在堆料区布局和出库量不同的情况下,随机生成大量算例进行数值分析.计算结果表明,在小规模算例中,启发式方法和分支定界算法都具有高效求解能力;在中大规模算例中,启发式方法能够快速获得较为合理的可行解,分支定界算法能够在较短时间内对初始翻箱方案进行优化并给出近似最优解.相比随机翻箱策略,分支定界算法在翻箱次数上平均减少了43.32%,验证了该算法的有效性和实用性.通过对比不同仓储设备的性能发现,前移式叉车比普通叉车平均减少了8.59%的翻箱次数. 展开更多
关键词 智能叉车密集仓储系统 料框翻箱问题 数学规划模型 启发式方法 分支定界算法
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轻量化EGNet在锁孔中心定位中的应用
9
作者 唐鑫 程文明 +1 位作者 杜润 肖施睿 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期209-212,共4页
针对起重机吊具定位集装箱锁孔中心难度大、效率低的问题,基于深度学习,提出了一种两步式锁孔中心定位方法:先利用YOLOv4-tiny从集装箱图像中提取锁孔矩形区域,再基于显著性目标分割网络EGNet从锁孔矩形区域中分割出锁孔,从而定位锁孔... 针对起重机吊具定位集装箱锁孔中心难度大、效率低的问题,基于深度学习,提出了一种两步式锁孔中心定位方法:先利用YOLOv4-tiny从集装箱图像中提取锁孔矩形区域,再基于显著性目标分割网络EGNet从锁孔矩形区域中分割出锁孔,从而定位锁孔中心。为提高锁孔分割精度和实时性,对EGNet进行轻量化,并对输入图像采取缩小策略。实验结果表明,在实际集装箱装卸工况中,所提方法定位时间仅消耗42ms,定位精度高达99.5%,与传统的锁孔边缘检测方法和目标检测方法相比,具有更高应用价值。 展开更多
关键词 锁孔中心定位 集装箱装卸 深度学习 显著性目标分割 EGNet 目标检测
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轨道不平顺激扰下机车传动齿轮振动特性研究 被引量:11
10
作者 陈春俊 张振 刘广 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第6期108-115,共8页
为研究轨道不平顺激扰下机车传动齿轮的振动特性,采用Simpack软件建立机车动力学模型以仿真获取轨道对轮对的反作用力矩,并建立机车齿轮传动系统的集中参数动力学模型。以齿轮时变啮合刚度为内部激励、轨道对轮对的反作用力矩为外部激励... 为研究轨道不平顺激扰下机车传动齿轮的振动特性,采用Simpack软件建立机车动力学模型以仿真获取轨道对轮对的反作用力矩,并建立机车齿轮传动系统的集中参数动力学模型。以齿轮时变啮合刚度为内部激励、轨道对轮对的反作用力矩为外部激励,仿真分析机车传动齿轮在变载荷下的振动特性。结果表明,轨道不平顺激扰下齿轮的低频位移响应与载荷波动趋势一致;故障齿轮的故障特征频率与啮合频率处均存在以载荷主频为间隔的边频带,健康齿轮的啮合频率处也存在该边频带,这将对故障的诊断造成干扰。并且当载荷主频与故障特征频率或啮合频率一致时系统会发生共振现象,将严重影响机车运行的平稳性和安全性。研究结论揭示了轨道不平顺激扰对机车齿轮传动系统的影响机理,可为机车齿轮动力学研究与机车齿轮箱故障诊断工作提供理论基础。 展开更多
关键词 振动特性 机车 轨道不平顺 时变啮合刚度 齿轮
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多约束人机协作U型拆卸线问题建模与优化
11
作者 陈海烨 张则强 +2 位作者 梁巍 郭磊 段淇耀 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第11期2248-2258,共11页
针对现有人机协作拆卸线研究中未同时考虑人机任务时间差异和任务属性约束,且未将机器人购置成本考虑在人机协作长期成本中的问题,结合U型拆卸线,提出多约束人机协作拆卸线平衡问题.以工作站数量、空闲时间均衡指标和长期成本为目标函数... 针对现有人机协作拆卸线研究中未同时考虑人机任务时间差异和任务属性约束,且未将机器人购置成本考虑在人机协作长期成本中的问题,结合U型拆卸线,提出多约束人机协作拆卸线平衡问题.以工作站数量、空闲时间均衡指标和长期成本为目标函数,构建考虑人机任务属性、人机任务时间、AND/OR优先关系等多种问题特征约束的U型拆卸线整数规划模型.提出改进混合克隆模拟退火算法,设计双层编码、解码和考虑问题特性的变异和交叉操作.引入克隆操作增强算法的局部搜索能力,通过两阶段退火加快算法的收敛速度.应用Gurobi软件求解中小规模问题,与算法的求解结果进行对比,验证了模型和算法的正确性和有效性.通过分别计算和对比不同模式拆卸线的成本随拆卸线预估运行时间的变化情况,验证了该模型具有柔性拆卸线规划的优点. 展开更多
关键词 U型拆卸线平衡问题 人机协作拆卸线 改进混合克隆模拟退火算法 整数规划模型 多目标优化
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双摆桥式起重机的部分状态反馈分层滑模控制
12
作者 刘佳辉 程文明 +1 位作者 谌庆荣 杜润 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期223-228,共6页
以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和... 以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理对系统状态的稳定性进行了分析,证明了所提出的控制器在无吊重摆动状态反馈的情况下仍能保证系统全部状态的稳定性。仿真结果表明,该控制方法对系统参数不确定性和未知外部干扰具有良好的鲁棒性,可同时实现小车的准确定位并且有效抑制吊钩和吊重的残余摆动。 展开更多
关键词 部分状态反馈 防摇摆控制 双摆起重机 分层滑模控制 LYAPUNOV稳定性理论
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基于改进多目标粒子群算法的钢板入库垛位分配研究
13
作者 钟传捷 程文明 +2 位作者 杜润 高旭超 张琳 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期150-164,共15页
由于钢板类货物在自动化仓储系统中常采用重叠式堆码,针对自动化钢板料库中钢板入库的垛位分配问题,对料库的总体布局和入库作业流程进行分析,根据实际需求提出出库效率、板垛差异度和库存均衡度3项指标,用以评价垛位分配方案的优劣程度... 由于钢板类货物在自动化仓储系统中常采用重叠式堆码,针对自动化钢板料库中钢板入库的垛位分配问题,对料库的总体布局和入库作业流程进行分析,根据实际需求提出出库效率、板垛差异度和库存均衡度3项指标,用以评价垛位分配方案的优劣程度,并将其作为目标函数,以建立钢板入库垛位分配问题的多目标决策优化模型。为了求解该模型,基于Pareto占优概念,设计一种基于种群聚类度的多目标粒子群算法(PCDMOPSO),该算法以平衡求解的收敛性和多样性为需求,采用种群聚类度机制实时监控并调整算法的各认知参数和粒子的进化状态,并引入局部搜索策略以提高其外部存档中Pareto解集分布的多样性。在实际工况下的仿真结果表明:在不同的入库规模下,与经典的多目标算法NSGA-Ⅱ、MOEA/D-DE、MOPSO相比,PCDMOPSO在各目标下的寻优能力均呈现出明显优势;同时,分析各评价指标可知,PCDMOPSO求解出的Pareto解集相较于其他算法具有更好的收敛性、分布性、多样性和占优性。为验证所提方法的可行性,设计算法改进策略的对比试验,结果表明所提出的改进措施对求解的改善效果较为明显。最后,从输出优化前后的堆码情况可以观察到,优化后的垛位分配方案相较于优化前的传统堆码方式,其优化效果较为显著,可以有效满足钢板入库问题中对各评价指标的实际需求,为钢板类货物在自动化仓储系统中的垛位分配和出入库管理提供了有力的决策支持。 展开更多
关键词 钢板料库 垛位分配 粒子群优化 多目标优化 PARETO最优解
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基于共振解调新方法的滚动轴承故障诊断
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作者 冯思茜 王家序 +1 位作者 张新 黄欣玥 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期2022-2031,共10页
为实现滚动轴承微弱特征提取与故障诊断,提出了一种基于子带重构重排-双树复小波包变换(SRR-DTCWPT)与峰值频率提取的共振解调新方法。基于SRR-DTCWPT的频带划分方法较为精细,并且在保持DTCWPT近似平移不变性和谱能量泄漏少的优点的同... 为实现滚动轴承微弱特征提取与故障诊断,提出了一种基于子带重构重排-双树复小波包变换(SRR-DTCWPT)与峰值频率提取的共振解调新方法。基于SRR-DTCWPT的频带划分方法较为精细,并且在保持DTCWPT近似平移不变性和谱能量泄漏少的优点的同时解决了频带错乱的问题。基于SRR-DTCWPT与峰值频率提取的共振解调方法不需要任何指标参与,能提取任意位置的频带,避免了强冲击干扰的影响,且计算过程自动化。将所提方法与Fast Kurtogram和Autogram算法进行比较,验证了该方法在滚动轴承故障诊断中的有效性与高效性。 展开更多
关键词 轴承故障诊断 共振解调 双树复小波包变换 子带重构重排 峰值频率提取
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一种动态材料试验机快速脱靶装置的设计与分析
15
作者 李金键 王海波 +1 位作者 杨青波 何欢 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期195-200,共6页
基于Instron VHS高速材料试验机,针对冲击试验在高加载速率下无法完成对含裂纹金属材料的动态断裂韧性试验,设计一套快速脱靶装置,以辅助动态材料试验机完成被试件的冲击和拉伸试验。绘制脱靶装置的三维模型,并建立二通插装阀的理论模... 基于Instron VHS高速材料试验机,针对冲击试验在高加载速率下无法完成对含裂纹金属材料的动态断裂韧性试验,设计一套快速脱靶装置,以辅助动态材料试验机完成被试件的冲击和拉伸试验。绘制脱靶装置的三维模型,并建立二通插装阀的理论模型。基于AMESim软件,搭建液压系统仿真模型,对液压系统全过程进行仿真分析。最后,搭建样机性能试验测试平台,对该装置进行验证。结果表明:弹射脱靶装置的脱靶距离达到50 mm,且系统工作压力为25.5 MPa,能提供足够的支撑力;能实现2 ms快速脱靶2 mm的要求,满足材料试验机的指标要求。 展开更多
关键词 快速脱靶装置 动态特性 试验系统
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横向布置EHA对城际动车组曲线通过及磨耗的影响
16
作者 祁亚运 刘华 +3 位作者 戴焕云 敖鹏 贺星 陈兆玮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期134-143,共10页
针对城际线路中广泛存在的小半径曲线导致的动车组曲线通过性能不足及轮轨严重磨耗问题,现以城际动车组为对象,在其轴箱与转向架布置横向作动器,形成主动径向转向架。该作动器能够驱使轮对横向移动,使得车辆沿纯滚动线运动。搭建了作动... 针对城际线路中广泛存在的小半径曲线导致的动车组曲线通过性能不足及轮轨严重磨耗问题,现以城际动车组为对象,在其轴箱与转向架布置横向作动器,形成主动径向转向架。该作动器能够驱使轮对横向移动,使得车辆沿纯滚动线运动。搭建了作动器系统模型,并采用分数阶PI(proportion integration)控制器验证了在负载突变干扰情况下,作动器对期望轨迹跟踪的快速性、准确性和稳定性。利用SIMPACK和MATLAB/SIMULINK软件,建立了主动径向城际动车组的动力学模型。通过分析轮对冲角、磨耗数、轮轨横向力和脱轨系数等动力学指标,评价了运行速度和曲线半径对车辆曲线通过性能的影响。此外,采用Jendel磨耗模型评估了车辆通过500 m曲线半径时的轮轨磨耗性能。研究结果表明:将纯滚线距线路中心线的距离作为作动器的位移控制目标是合理的。当曲线半径为500 m时,与传统被动控制相比,新型主动径向控制车辆的轮轨横向力最大值降低了12%,轮对冲角最大值减少了8%,脱轨系数下降了20%,车轮磨耗数最大值减少了12%。1位轮对外侧和内侧车轮磨耗深度分别降低了31%和12%,曲线外侧和内侧钢轨的磨耗深度分别减少了20%和15%。因此,该型主动径向转向架显著提升了车辆的曲线通过性能,并有效减少了轮轨磨耗。 展开更多
关键词 城际动车组 电静液作动器 主动径向转向架 曲线通过性能 轮轨磨耗
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不均衡下分类器评价辅助GAN的轴承故障诊断方法
17
作者 张越宏 袁昭成 +2 位作者 黄锋飞 张楷 郑庆 《中国测试》 北大核心 2025年第6期170-178,共9页
大数据和物联网技术的发展为滚动轴承数据监测提供保障,但其采集的大多是正常状态数据,可利用的各类故障数据较少。由此产生的正常与故障样本极不均衡的情况将影响滚动轴承故障诊断准确率。针对此问题,提出一种不均衡下分类器评价辅助... 大数据和物联网技术的发展为滚动轴承数据监测提供保障,但其采集的大多是正常状态数据,可利用的各类故障数据较少。由此产生的正常与故障样本极不均衡的情况将影响滚动轴承故障诊断准确率。针对此问题,提出一种不均衡下分类器评价辅助生成对抗网络(classifier evaluation-assisted generative adversarial networks,CEAGAN)的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先通过短时傅里叶变换提取一维信号的时频特征;其次,在生成对抗网络中构建辅助分类模块,约束生成样本的类别;然后,通过辅助分类器与判别器共同对生成样本评分,使生成器生成指定类别样本;最后,生成样本与原始不均衡样本混合构成新均衡数据集,并通过构建的卷积神经网络训练与测试,验证所提方法的有效性。实验结果表明,在凯斯西储大学轴承公开数据集与风力发电机齿轮箱工程实测数据下,所提方法对数据进行扩充后,对比不均衡情形诊断准确率分别提升15.20%与13.93%,证明CEAGAN对不均衡样本进行数据增强后能够有效提高故障诊断准确率。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 样本不均衡 生成对抗网络
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多次制动工况下列车制动闸片摩擦块磨损行为的演变规律分析
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作者 刘雄强 卢纯 +3 位作者 孙田龙 陈孝婷 杨冬 牛超 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第8期1128-1139,共12页
为了明确多次制动工况下摩擦块的磨损行为,利用缩比制动试验台分别进行了单次和多次制动试验,并通过有限元模型进行了热机耦合磨损分析,探讨了制动过程中摩擦块接触压力及磨损的演变规律.结果表明:多次制动后摩擦块表面剥落尺寸增大但... 为了明确多次制动工况下摩擦块的磨损行为,利用缩比制动试验台分别进行了单次和多次制动试验,并通过有限元模型进行了热机耦合磨损分析,探讨了制动过程中摩擦块接触压力及磨损的演变规律.结果表明:多次制动后摩擦块表面剥落尺寸增大但数量减少,边缘掉块增多.靠近摩擦界面处的基体裂纹数量增多、裂纹尺寸增大,单次制动后平均裂纹长度为51μm,多次制动后平均裂纹长度增大至149.2μm.在跑合过程中摩擦块切入端磨损严重,第1次制动中摩擦块中部磨损严重,最大磨损深度为56.1μm,最小磨损深度为37.8μm,相差18.3μm.在后续制动过程中,摩擦块磨损较为均匀,最大磨损深度与最小磨损深度差值在1μm以内,总磨损深度随着制动次数的增加而不断增加.摩擦块的接触压力分布和主要磨损区域的演变受初始磨损状态、热膨胀行为和磨损行为共同影响.研究结果揭示了多次制动工况下摩擦块磨损行为的演变规律,可为摩擦块的设计优化提供必要的理论支撑. 展开更多
关键词 多次制动 摩擦块 磨损行为 压力演变 铁路列车
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基于二维图像和CNN-BiGRU网络的滚动轴承故障模式识别 被引量:32
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作者 张训杰 张敏 李贤均 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期194-201,207,共9页
为确保对滚动轴承故障诊断的有效性,结合卷积神经网络(CNN)在图像特征提取与分类识别的优势,利用格拉姆角场(GAF)将滚动轴承一维振动信号转换为二维图像数据,既保留了信号完整的信息,也保持着信号对于时间的依赖性。并由此提出基于卷积... 为确保对滚动轴承故障诊断的有效性,结合卷积神经网络(CNN)在图像特征提取与分类识别的优势,利用格拉姆角场(GAF)将滚动轴承一维振动信号转换为二维图像数据,既保留了信号完整的信息,也保持着信号对于时间的依赖性。并由此提出基于卷积神经网络与双向门控循环单元(BiGRU)的诊断模型。首先将二维图像作为模型的输入数据,通过卷积神经网络提取图像的空间特征,再由双向门控循环单元筛选其时间特征,最终由分类器完成模式识别。通过对滚动轴承不同故障程度以及不同故障位置的诊断试验,准确率分别达到99.63%以及99.28%,其效果均优于其他常用算法,证明了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 格拉姆角场(GAF) 二维图像 卷积神经网络(CNN) 双向门控循环单元(BiGRU)
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一维多尺度卷积神经网络及其在滚动轴承故障诊断中的应用 被引量:19
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作者 张成帆 江泽鹏 +2 位作者 曹伟 陈伟 张敏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期120-126,共7页
为了有效利用来自实际生产中监测系统的海量数据,并结合一维卷积网络在处理一维数据的优势,提出一种端到端的一维多尺度卷积神经网络滚动轴承故障诊断方法。首先使用两个一维卷积层和池化层将输入振动信号的长度缩减并增加通道数,然后... 为了有效利用来自实际生产中监测系统的海量数据,并结合一维卷积网络在处理一维数据的优势,提出一种端到端的一维多尺度卷积神经网络滚动轴承故障诊断方法。首先使用两个一维卷积层和池化层将输入振动信号的长度缩减并增加通道数,然后利用多尺度并行一维卷积核对上层输出特征进行不同尺度上的反复提取和重构,最后将提取到的特征输入到一个全连接层进行故障分类。为验证算法的有效性,通过对滚动轴承不同工况、不同训练样本以及与支持向量机、BP神经网络和循环神经网络等算法对比分析。结果表明提出的模型及方法具有较好的识别效果,滚动轴承故障诊断正确率达到99.78%。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 一维卷积网络 深度学习
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