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基于频率切片小波变换的轨道交通轮轨振动信号分析
| 论文题名： | 基于频率切片小波变换的轨道交通轮轨振动信号分析 |
| 关键词： | 轨道交通车辆;轮轨模型;频率切片小波变换;踏面擦伤故障 |
| 摘要： | 轨道交通轮轨耦合振动关系着列车运行安全和乘客乘车舒适度，对轮轨振动信号的研究具有较高的学术价值和现实意义。本文在总结前人研究成果的基础上，建立车辆-轨道垂直耦合动力学模型，利用频率切片小波变换理论，对模型仿真数据和实测数据进行分析。 首先，介绍轨道交通列车安全监测的现实意义和发展现状，总结车辆-轨道动力学模型和轨道交通轮轨振动信号国内外研究现状。 其次，分析列车轮对踏面擦伤故障的机理和轨道高低不平顺的机理;讨论常用轮轨振动信号分析方法，包括特征参数法、傅里叶变换、短时傅里叶变换、小波变换和维格纳-威尔分布时频法，并通过仿真实例，进一步说明各信号分析方法的优缺点。 然后，介绍车辆-轨道垂向耦合动力学的原理;深入探讨扁疤冲击型激扰和轨道随机不平顺激扰的模型，并对激扰模型进行数值模拟，给出激扰输入形式;建立车辆-轨道垂向耦合系统动力学模型，并将所建模型输出结果与动力学仿真软件Adams/Rail模型输出结果进行对比，验证所建模型的合理性和正确性。 再次，重点研究频率切片小波变换的理论。介绍频率切片小波变换的基本形式，详细分析频率切片小波变换时频特性，并给出了频率切片函数选择和尺度因子确定的方法。同时通过仿真实例将其与其他时频分析方法相比较，验证频率切片小波变换用于时频分析的可行性和优越性。 最后，在上述研究的基础之上，分别采用车辆-轨道垂直耦合动力学模型仿真数据和广州地铁某C型车轮对轴箱实测振动数据进行频率切片小波变换，验证所建模型的合理性，同时，验证频率切片小波理论应用到轮轨振动信号分析的可行性和合理性。 |
| 作者： | 李建伟 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 邢宗义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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