基于小波的轨道不平顺和车体振动响应分析-论文.pdf

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1、第10卷第3期铁道科学与工程学报V0I．1ONO．32013年6月JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERINGJune2013基于小波的轨道不平顺和车体振动响应分析宁迎智，周小林，徐庆元，徐磊，孟艺宸(中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)摘要：通过选择合适的小波基函数，对轨道不平顺和车体振动加速度信号进行连续小波变换，以小波系数作为平顺状态评价指标进行轨道不平顺时频分析；同时，将小波尺度系数与车体振动加速度时程曲线进行相关性分析，可以提取对车体振动影响较大的特征频率(段)。研究结果表明：以上方法直观有效，可

2、以很好地提取及定位轨道不平顺时频特征，并对车体振动加速度响应进行分析。关键词：轨道不平顺；车体振动；时频分析；连续小波变换；小波系数中图分类号：U213．2文献标志码：A文章编号：1672—7029(2013)03—0028—05Analysisoftrackirregularityandcar—·bodyvibrationresponsebasedonwavelettransformNINGYingzhi，ZHOUXiaolin，XUQingyuan，XULei，MENGYichen(SchoolofCivilEngineering，Cent

3、ralSouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：Byselectingappropriatewaveletfunctions，thetrackirregularityandcar—bodyvibrationsignalweretransformedthroughcontinueswaveletmethod，andthenthetime—frequencyfeatureofthetrackirregularitywasanalyzedbysettingthewaveletcoefficientsa

4、stheevaluationindexofthetracksmoothstate．Atthesametime，forextractingthecharacteristicfrequency(band)whichcanseriouslyaffectthecar—bodyvibration，corelationanalysisbetweenwaveletscalecoefficientsandcar—bodyvibrationaccelerationtime—historycarvewasstudied．Theresultsshowthatthea

5、bovemethodsarevisuallyeffective．whichcanbebetterusedtoextractthetime—fre—quencycharacteristics，confirmthelocation，andanalyzethecar—bodyvibrationaccelerationdynamicresponse．Keywords：trackirregularity；car—bodyvibration；time—frequencyanalysis；continuouswavelettransform；wave】etc

6、oefficient铁路轨道是一种特殊的结构物，它大多支承在检测数据的分析一般在时域、幅值域或幅频域进密实度和弹性都很不均匀的道床和路基上，其工作行，如用来评定轨道不平顺状态的超限评分法与轨条件十分复杂，承受很大的随机性列车动荷载的反道质量指数法(时域、幅值域)和基于傅里叶变换复作用。与一般工程结构物不同，轨道结构的几何的轨道谱方法(幅频域)J。但这些方法是不够形状、位置、尺寸是经常变化的，除需满足强度条件完善的，只能从比较单一的角度对轨道不平顺的时外，还必须严格满足平顺性的要求。轨道不平顺是域一频域一幅值域整体属性中进行信息的部分提机车车辆动

7、力学设计，研究车辆、轨道动力学性能，取。因此，将比较成熟的时频分析方法引人轨道不进行动力学试验、计算机仿真，确定悬挂减振参数平顺数据的分析处理，将会为人们揭示更多的线路不可缺少的主要输入函数⋯。目前对轨道不平顺平顺状态的信息，有利于线路的养护维修、状态评收稿日期：2012—11—17基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178469)作者简介：宁迎智(1983一)，男，山西大同人，硕士研究生，从事道路与铁道工程研究第3期宁迎智，等：基于小波的轨道不平顺和车体振动响应分析29定及故障监测。本文提出基于连续小波变换系数本文所研究的轨道不平顺分析信

8、号，其波形是的轨道不平顺时频分析方法，考虑轨道动态几何形由许多无法预知的不同频率、不同幅值、不同相角变中固定波形的影响，提取轨道不平顺的时频特的简谐波