直辐板测力轮对方法研究

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1、ｆｌ＾Ｘ＾＾＃ＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪｌＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ论文题目；直福板测力轮对方法研究学位类别：工学硕士．义、学科专业？：賴密仪器及机械年级：＾研究生：朱明隆指导教师：陈建政研究员２０１５年５月国内图书分类号：Ｕ２１１．５密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文直福板测力轮对方法研究年级二零一二级姓名朱明隆申请学位级别工学硕士专业精密仪器及机械指导老师

2、陈建政二零一五年五月十九日ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２１１．５Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＳＴＲＡＩＧＨＴＰＬＡＴＥＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＷＨＥＥＬＳＥＴＭＥＴＨＯＤＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｕＭｉｎｌｏｎｇｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＭｅｃｈ

3、ａｎｉｓｍＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＣｈｅｎＪｉａｎｚｈｅｎｇＭａ．１９２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。学位论文属于．本１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。“”（请在以上方框内打ａ／）学位论文作者签名：指导

4、老师签名：曰期：曰期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：根据轮轨作用力检测研究现状，分析了现行国标中的测力轮对技术方案，提出了基于直福板测力轮对的测量要求及设计思路。对ＣＨＲ１型高速列车所使用的直辐板车轮进行三维建模和有限元仿真计算，分析了不同工况下辐板应变分布和作用点位置对应变的影响，研究理论贴片位置并通过模拟组桥对现行国标对于直辐测车轮的适用性进行分析，提出了基于直辐板测力轮对的设计思路。研究了基于统计学原理的卡尔曼滤波器状态估计算法。建立了直辐板车轮轮轨力测量模型，分析了各

5、状态量在微观时间上的变化规律，确定了系统的状态转移方程和观测方程。通过Ｍａｔｌａｂ对上述算法进行了不同观测条件下的仿真数据验证。为了适应高速铁路检测设备的工作环境，系统采用分布式结构进行设计。使用基于ＳＴＭ３２的嵌入式实时操作系统，多线程的设计可以同时完成数据的采集、存储和发送功能。通过硬件外设芯片的选型，保证了采集系统小体积和低功耗的特性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中

6、作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名＾日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要高速列车动力学性能的提升需要以坚实的轮轨接触理论作为基础，轮轨作用一力测量是车辆动力学的重要研究内容之。测力轮对是现今使用最广泛的轮轨力测量方法。直辐板轮对随着高速列车在我国的广泛应用得到大力推广，针对直辐板轮对的轮轨作用力研究越来越受到专家学者们的重视。准确测量轮轨作用力对于分析轮轨接触状态和保障列车安全运行有重要意义。本文主要针对直辐板测力轮对技术进行研究，主要工作如下：结合国内外连

7、续测力轮对的研究现状，分析了现行国标中测力轮对的设计方案，得出了基于直辖板测力轮对的测量要求。以ＣＲＨ１高速列车直福板车轮为研究对象建立三维模型，通过有限元仿真计算得到不同工况下车轮福板上的应变分布，研究理论贴片位置并通过模拟组桥对现行国标对于直福测车轮的适用性进行分析，提出适用于直辐板的轮轨力测量的组桥方案。通过分析直福板车轮各状态变量的微观时间上变化规律，建立了基于直辐板。的轮轨力系统测量模型，得到系统的状态转移方程和观测方程提出了适用于直辐板车轮的轮轨力测量的状态估计算法，通过两种工况下计算结果的对比，证