便携式列车接近安全报警系统的信号处理

针对远方列车信号很小,且具有很强的噪声,直接通过时域分析误差较大,因此,采取频域分析方法,获取列车接近时的警报信号的规律,以用于便携式列车接近安全报警系统中．对行进中列车车轮冲击钢轨接缝产生振动和声音信号进行分析,得到列车接近的信号规律．经过仿真运行,该方法能够较准确的反映出信号的规律．     

地震作用引发的高速列车脱轨评价

动力作用下轨道和路基的振动响应问题是解决高速列车在轨运行安全的关键之一.为保证地震时高铁的在轨安全,基于ABAQUS和FORTRAN子程序方法,创建了高铁无砟轨道-路基-地基三维精细化模型,详细分析地震-列车移动荷载特征对轨道结构的影响以及瞬态脱轨标准,探讨高速列车在地震作用下的临界速度和脱轨机理,考虑的脱轨标准包括轨道横向力与垂直力的比率(脱轨系数)和轨道的横向变形量,以此寻求合理的改进将地震的风险降到最低.结果表明:地震与列车移动荷载共同作用时,前者对钢轨的竖向正位移影响显著,而其加速度和频谱则受后者的作用更为突出;与此同时,列车脱轨概率显著增大,钢轨的临界速度为50 m/s(180 km/h),此时钢轨横向位移较大,脱轨系数曲线变化剧烈,严重超出国家安全标准,列车可能失稳,甚至脱轨.     

基于CAN总线的铁路道口控制系统

针对现有铁路道口信号控制系统“定点报警”方式对快速列车和慢速列车的速度不能识别,造成道口关闭时机不合理、影响道口通过效率等问题,提出了一种基于CAN总线技术的单线铁路区段道口控制系统解决方案：使用“定时报警”方式,并模块化设计单线铁路区段道口信号控制系统.道口信号控制系统在列车接近道口传感器时,采集列车的速度并适时启动报警.实验表明,该系统能实现设计要求,提高道口通过效率.     

季节冻土区夏季轨道结构振动反应现场监测

为了研究季节冻土区在无冻土层时列车正常行驶引起的铁路轨道结构振动反应特征与衰减规律,针对哈尔滨-大庆铁路夏季振动反应进行了现场监测.合理定义振动反应加速度特征值,并结合加速度反应时程曲线对钢轨、轨枕、路基和场地振动反应特性取得定量认识,提出用负幂次函数等拟合路基振动反应衰减关系并给出拟合参数;获得列车行驶速度、车辆结构、重载等对钢轨、轨枕、路基的振动反应影响显著,无缝线路列车高速行驶过程中钢轨纵向振动不可忽视且值得深入研究等结论.     

固体声诊断汽油机点火系故障研究

本文利用固体声测试系统，分析信号的时域和频率特征，来诊断汽油机点火系故障，为汽油机的故障诊断提供了一种新思路。     

一种无碴轨道动力学建模的新方法

针对无碴轨道（以博格板式轨道为例）结构特点，提出横向有限条与板段单元动力分析新模型。将高速列车（以中华之星为例）的动车及拖车均离散为具有二系悬挂的多刚体系统，基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则，建立高速列车-无碴轨道时变系统竖向振动矩阵方程，采用Wilson-θ法求解。分别采用传统的静力模型和横向有限条与板段单元动力分析模型，计算并比较钢轨与博格板的静、动态竖向位移最大值，得出车速为200km／h时此系统竖向振动响应时程曲线。计算结果表明，钢轨与博格板的静、动态竖向位移最大值接近，计算值均在通常值范围内，说明所提出的新模型正确、可行。     

高速列车荷载作用下路轨系统及饱和地基的动力响应

将在高速移动列车荷载作用下的铁路系统分为上覆路轨系统和下卧土体两部分.对于下卧土体部分,通过Fourier变换求解Biot多孔饱和介质的动力方程.对于路轨系统,将钢轨简化为无限长弹性Euler梁,将枕木简化为连续质量块,同时考虑道渣层的影响.用一系列符合列车几何尺寸的点荷载来模拟列车荷载.在Fourier变换域内,联立路轨系统和下卧土体的动力方程,求解在列车荷载作用下的钢轨位移和加速度、土体位移和加速度及土体孔压的表达式.利用数值积分方法对表达式进行Fourier逆变换,得到钢轨位移和加速度、土体孔压在时域内的表达式.通过算例讨论了荷载移动速度和土体渗透系数对钢轨速度和加速度及土体孔压的影响.结果表明,水相介质的存在和荷载移动速度均对土体动力响应产生很大影响.     

轮轨摩擦温升对脉冲涡流响应信号的影响研究

脉冲涡流(Pulsed eddy current,PEC)技术是通过感知伤损引起的电导率等物理属性的变化,实现伤损检测的。摩擦温升现象在列车运行过程中不可避免,可在短时间内导致钢轨的物理属性发生变化。在列车高速运行情况下,对随程检测过程中的PEC等电磁检测技术的检测结果,尤其是对微小伤损的检测会产生不可忽视的影响。文章基于经典herz接触理论和多场耦合模型研究了轮轨间摩擦温升现象与PEC检测信号的相互作用。仿真结果显示轮轨间的摩擦温升现象会造成微小伤损的误检,给列车安全运行带来隐患。     

轨道科研试验线的轮轨力、脱轨系数及减载率研究

为了对同济大学轨道交通科研试验线进行脱轨安全性评定,采用测力钢轨法测试轨道交通科研试验线列车通过时的轮轨力,包括轮轨垂直力及横向力,由轮轨力计算脱轨系数及轮重减载率。结果表明,列车以速度20、30及40 km/h驶过时,南侧钢轨的轮轨垂直力平均值在54.91~56.14 k N范围内,北侧钢轨的轮轨垂直力平均值在72.91~76.62 k N范围内;南侧钢轨的轮轨横向力平均值在5.77~7.86 k N范围内,北侧钢轨的轮轨横向力平均值在6.48~7.11 k N范围内;脱轨系数分别为0.096、0.104及0.113,轮重减载率分别为0.141、0.152及0.154,脱轨系数及轮重减载率都远小于限界值,都具有很大的安全余量,轨道交通科研试验线在脱轨安全性评定方面完全符合要求。     

Diagnosis Method for the Train＇s Bearing Frequency Spectrum-varying Fault

为了解决常规谱分析技术在列车轴承故障诊断中的误诊和漏诊问题,分析了列车轴承频带变化类故障的振动机理,研究了一种基于数据插值重采样分析的诊断方法;通过脉冲触发式整周期采样技术以及等角度重采样、特诊谱提取技术等信号处理方法,实现列车频带变化类故障的精确诊断.仿真分析与实验结果表明,该诊断方法能准确、有效地识别列车轴承早期故障.     

用脉冲串声波测量声速

测量声速是大学物理实验中一个比较重要的实验,通过对声速的测量可以了解被测介质的声学特性.传统的声速测量方法,利用的是连续声波的干涉现象,有"驻波法"和"相位比较法",但在测量过程中需要传感器之间的相对移动.本文用脉冲串声波测量声速,通过实验发现:该方法的测量误差并不比驻波法和相位比较法大,并且不需要传感器之间的相对移动,操作简便,应用广泛.     

Analysis of external noise spectrum of high-speed railway

A schematic to make the spectra of the exterior noise of high speed railway was put forward. The exterior noise spectrum was defined based on the characteristics of the high-speed train exterior noise. Its characteristics considered here include identifying the exterior main sources and their locations, their frequency components including the Doppler effect due to the noise sources moving at high speed, the sound field intensity around the train in high-speed operation, the sound radiation path out of the train, and the pressure level and frequency components of the noise at the measuring points specified by the International Organization for Standardization（ISO）. The characteristics of the high-speed train exterior noise of the high speed railways in operation were introduced. The advanced measuring systems and their principles for clearly indentifying the exterior noise sources were discussed in detail. Based on the concerned noise results measured at sites, a prediction model was developed to calculate the sound level and the characteristics of the exterior noise at any point where it is difficult to measure and to help to make the exterior noise spectrums. This model was also verified with the test results. The verification shows that there is a good agreement between the theoretical and experimental results.     

基于最佳小波包基的边海防声目标识别

针对于将声音识别技术应用于边海防目标的识别,提出了一种新的基于最佳小波包基的特征提取方法。具体方法是首先根据边海防声音信号的频率分布特征,对这些信号进行有选择地多尺度小波包分解,获取最佳小波包树,然后将相应的最佳小波包基的能量值归一化后作为特征向量,再将这些特征向量输入BP神经网络训练,用训练好的神经网络对边海防声音信号进行识别。仿真结果表明:在噪声条件下,利用此特征提取方法,识别率达到94%,比基于小波包分解的特征提取方法的识别率高出6个百分点。     

轨道交通桥梁减振降噪2020年度研究进展

随着高速铁路与城市轨道交通的快速发展，振动与噪声问题愈发突出。传统直立式声屏障对轮轨噪声降噪效果明显，当列车运行速度超过250 km/h时，其降噪量不足，为此，我国高速铁路正力推全封闭声屏障的建设。同时，随着钢桥或钢混组合桥在我国高速铁路和城市轨道交通中逐步得到广泛应用，钢桥或钢混组合桥的声辐射能力更强，具有频谱宽、幅值大和难控制等特点。因此，在环境敏感区域建造钢桥或钢混组合桥时，亟待解决其噪声控制问题。围绕“高速铁路声屏障降噪性能与动力特性”和“钢桥减振降噪”两个研究方向，简要评述了该方向的研究动态及发展趋势。     

轨道交通桥梁减振降噪2019年度研究进展

列车通过高架桥梁时,振动能量通过轨道结构传递到桥面及其他桥梁构件,激发桥梁振动并向空中辐射噪声,这被称为“桥梁结构噪声”。近年来,随着高速铁路和城市轨道交通的迅猛发展,轨道交通桥梁结构噪声预测方法、产生机理及控制措施研究已成为一个热门研究方向。另外,随着桥上声屏障的广泛应用,其降噪性能、振动及二次结构噪声特性研究也成为一个热门研究方向。梳理了近一年来轨道交通桥梁及桥上声屏障的振动噪声相关研究,总结了当前的研究热点,展望了未来的发展趋势。     

用声场抗性指数和不确定度限制规则确定声强测量的精度

本文对声强测量中声场抗性指数、有关判据以及不确定度限制规则作了详细的阐述。并且,选择了两组五种不同的初始测量条件,采用声强法对Jo41—4型三相异步电动机作了声功率级测定。结果表明:采用声强法进行测量时,只要按照不确定度限制规则及其判据进行,就能得到达到预期精度的测量结果。     

声压梯度法对声源定向的理论和实验研究

应用双传声器探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了一个声探头支撑架,使之可以把声探头转动到空间笛卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量稳声场中一点的质点振动速度矢量的3个矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向。应用这一套实验装置在半消声室对声源进行了定向研究,并探讨了随机噪声干扰误差对定向精度的影响。     

低噪声电动机的声功率测量

在隔音室中采用声级计对低噪声电机进行声压测量,通过计算得到较精确的声功率值     

Development of a High Sound Absorption Material CEMCOM

Based on sound absorption mechanism of material ,the special sound absorption material CEMCOM fro road sound insulation is introduced,This high sound absorption material is mainly conposed of expanded perlite ,Using multiple sound absorption structure can improve sound absorption property of material,According to the preparation principle and durability design of material,a new kind of material with low cost and high durability is developed.     

螺旋桨飞机舱室隔声技术研究

针对国内螺旋桨飞机的特点，重点对一实际飞机壁权进行了实验研究．实验结果表明，采用多层隔声结构、蜂窝刚度处理及阻尼处理、中间隔板及内装饰板弹性连接、附加声反射层等综合处理可以用较轻的重量代价获得较为理想的隔声效果．