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轮轨垂向力连续测量法与车轮扁疤识别
| 论文题名： | 轮轨垂向力连续测量法与车轮扁疤识别 |
| 关键词： | 轮轨力;连续测量;车轮扁疤;有限元模型 |
| 摘要： | 随着列车的速度与轴重日益的提高和增加，轮轨关系变得更加激烈和复杂，铁路运输的安全形势变得更加严峻，所以轮轨力的准确实时测量显得尤为重要。轮轨力测量的方法中，地面测量轮轨力是比较精准和低成本的方法之一，通过组桥贴片，连接测试系统，从而记录和分析轮轨接触力的状态，判断是否出现安全隐患。列车在运行过程中，轮轨接触变化是非常复杂的。变化的接触作用导致了列车车轮和钢轨不同程度的缺陷。列车车轮和钢轨的缺陷将影响行车的稳定性、安全性，舒适性以及轨道的各部件的使用寿命。本文在中国铁路高速发展的背景下，以轮轨垂向力连续测量和车轮扁疤识别为主题，主要进行了如下的研究工作： 1.利用 ABAQUS有限元软件建立车轮-钢轨有限元模型，得到不考虑车轮扁疤和轨道不平顺的轮轨作用力仿真结果。在模型分析中，通过提取钢轨垂向位移和振动加速度以及弹簧变形量来分析列车无缺陷车轮行驶情况下，不同车速时，列车对钢轨状态的变化影响。结果显示了，不同车速对钢轨垂向位移变化的影响非常小，而钢轨振动加速度随着车速增大而增大。同时，车速对弹簧的变形量影响不明显，即对弹簧模拟的钢轨扣件的扣压力影响不大。 2.提出了连续测试轮轨力的方法，建立有限元模型进行仿真分析，并且通过与缩尺模型试验数据进行对比，证明了理论和仿真模型的可行性和正确性。将本方法应用于实际地铁线路，并且得到了实际的轮轨力应变信号。为消除采集信号中存在的高斯白噪声，通过用小波包降噪结合 EMD解相关算法，对实验仿真信号和实测的轮轨力应变信号进行分析处理。证明了该方法在信号降噪，提高信号分析的精度，突显信号的特征方面的有效作用。 3.运用有限元软件建立了车轮扁疤的有限元模型，分析了车轮不同扁疤长度的轮轨冲击力特性，得出了轮轨冲击力随着车轮扁疤长度的增加而增大的结论。利用 EEMD的分解方法来分析车轮扁疤引起的轮轨冲击力特征，进而对车轮扁疤进行识别。 |
| 作者： | 张绪景 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 雷晓燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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