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原文传递测力轮对频域修正滤波器研究

论文题名：	测力轮对频域修正滤波器研究
关键词：	铁路工程;测力轮对;频域修正滤波器;模态分析;谐响应分析
摘要：	随着铁路逐步向高速化和重载化的方向发展，铁路运输业也迈进了崭新的时代。车辆运输速度和运载重量的日益提高和增加，对铁路运输系统提出了更高的要求，传统的轮轨系统面临着新的考验，包括轮轨之间的相互作用增强、车辆—轨道系统的振动加剧，这些都会对列车运行的安全性、舒适性产生很大的影响。轮轨力是评判铁道车辆运行安全性和稳定性的重要参数，所以对轮轨力的精确测量是一个很重要的课题。　　目前最直接最准确的轮轨力测量方法是测力轮对的研究方法，但是测力轮对的研究方法只适合对低频轮轨力的测量，因为根据模态振动理论，当车轮受到某些高频激振力时，会产生模态共振，对车轮的桥路输出产生很大的干扰。UIC518标准采用一个截止频率为20Hz的低通滤波器对信号进行低通滤波，滤掉高频信号，这样就不能对频率在20Hz以上的信号进行测量。本文采用设计频域修正滤波器来替代低通滤波器，频域修正滤波器能够实现对共振模态产生的干扰进行修正，使系统的应变输出和轮轨力输入保持线性关系，这样就可以扩展测力轮对的测量范围，使测力轮对的研究方法同样能够对高频轮轨力进行测量。　　本文的内容安排，首先进行文献综述，对比国内外研究方法，提出本文的研究方法。对车轮进行有限元建模，计算车轮自由模态，计算车轮共振频率和模态振型;分别对车轮施加幅值为10kN，频率范围为0-2000Hz的垂向力和横向力，计算车轮在横向和垂向力作用下的应变响应曲线，对垂向和横向应变响应输出进行分析，分析共振频率产生的影响，根据垂向和横向应变响应输出曲线进行垂向和横向频域修正滤波器的设计。并对滤波器阶数对滤波器精度的影响进行了研究，根据精度要求选取所要设计的滤波器阶数，并利用仿真数据验证了算法的可行性和有效性。
作者：	王晶
专业：	精密仪器及机械
导师：	陈建政
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文