车载式轨道动态故障诊断方法的研究

【摘要】为了实现铁路列车不断提速及向客运高速、货运重载、行车高密度的铁路技术发展目标，保障行车的安全性与乘车的舒适性，这就需要加强对轨道不平顺状态的管理和监测。传统轨道检测方法、专用轨检车以及轻型轨道检测小车等不太适合高速高密度线路的频繁使用，所以需要研究检测轨道不平顺的其他辅助手段。目前国内外常用的辅助手段是通过在高速的铁路列车上安装车载式轨道动态监测装置，通过检测列车在运行过程中水平、垂直两个方向振动加速度的大小来综合评判线路的平顺状态。由于这种装置对振动加速度的处理方法不够可靠和精确，报警装置的误报率、错报率较高，对铁路线路的维修工作造成很大的困扰，所以迫切找到一种更容易实现、更精准的故障诊断方法，以实现对轨道故障不平顺的准确检测。本文在车辆轨道动力学的基础上，利用SIMPACK仿真软件建立车辆轨道动力学模型，并验证模型的正确性。以美国6级轨道谱转化成的时域样本信号为基础叠加正弦信号作为轨道的激励函数，研究轨道在故障不平顺的作用下车体的振动情况。最后从故障诊断的角度对仿真的振动加速度信号进行小波分解，提取各个频带上的特征不平顺作为模糊神经网络的特征值，用以识别轨道的故障不平顺。
【作者】张梅；
【导师】刘广璞；
【作者基本信息】中北大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】SIMPACK；轨道不平顺；故障诊断；小波分析；模糊神经网络；

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