高速磁浮轨道长波不平顺检测系统设计

加强轨道不平顺的控制是提高列车运行品质的重要措施,而利用自动化测试系统是检测轨道平顺性的有效手段。介绍一种用于高速磁浮轨道长波不平顺检测的便携式测试系统。该系统采用了基于惯性测量原理的检测方法,并结合GPS定位技术实现轨道的定位。应用多线程并行处理技术实现GPS数据和数采卡数据的同步记录,设计了相应的数字滤波器对信号进行处理。测量结果表明：该检测系统能实现磁浮轨道长波不平顺的精确测量,测量结果不受列车运行速度的影响。     

高铁轨道长波不平顺静态测量方法研究

针对在实际运行环境中,高铁轨道因长波不平顺而无法载重和高速工作的问题,研究高铁轨道长波不平顺静态测量方法.从相对测量技术、平顺性评价、中点弦测法的轨道矢距计算公式分析,实现高铁轨道长波不平顺的测量.经实验验证,该方法可以有效测量高铁轨道的长波不平顺状态,将误差控制在0.2mm以内,符合测量精度要求.     

轴箱振动计算轨道不平顺方法研究

为实现在既有运营线路上动态测量轨道不平顺,对通过轴箱的加速度信息计算轨道不平顺的方法进行研究.分析了在时域和频域上使用轴箱加速度轨道不平顺的计算方法,并在同济大学轨道交通实验线上进行实验测试.分别使用频域和时域计算法对测试数据进行分析处理,得到轨道不平顺.对使用上述两种方法的计算结果进行验证比较和理论分析.实验结果表明...     

轨道顶面纵向不平顺度的测量

测量轨道顶面纵向不平顺对监测轨道磨损及评价打磨效果具有重要作用。将轨道顶面纵向轮廓视为二维波形,提出一种测量该波形的简便方法。将时域内离散加速度采样信号通过两次积分和傅里叶变换,得到了波形的空间频谱。通过一个简单的算例验证了此方法的准确性。根据此方法,对实际测量得到的加速度信号进行了处理,得到了一段实际轨道的不平顺谱。该方法操作简单,适用性强,应用范围广,对检测轨道顶面状况具有重要的现实意义。     

基于轨道数据对齐的ARIMA模型的轨道不平顺预测

轨道几何尺寸数据是在对被测轨道进行检查时得到的,而不同时间的历史数据,由于检查环境和条件存在变动,其数据表现经常伴随着累积里程误差的存在,导致数据存在无法对齐的现象,从而不能精准预测轨道不平顺的发展。针对此问题,提出将多组原始数据依次以某一步长进行分段验证,以互相关函数相互进行评价,将各组原始数据的里程对齐之后得到有效的观测值。以广铁集团惠州工务段杭深线潮汕站4道K1317+150-K1317+350间的2013-2015年度的历史数据作为试验样本,通过建立自回归积分滑动平均模型(auto-regressive integrated moving average model,简称ARIMA)预测轨道不平顺。结果表明,将轨道几何尺寸原始数据对齐后再进行其不平顺状态的预测研究,可以达到更高的试验精度,其相对误差绝对值的最大值小于5%,样本中相对误差均值为1.75%,适用于工程。     

轨道非平稳不平顺激扰下高速列车半主动控制研究

为改善轨道非平稳随机不平顺对列车动力学性能的影响,基于高速列车线路运行的重复性以及周期性,采用变步长迭代寻优控制算法,建立高速列车抗蛇行减振器半主动变阻尼控制系统,以转向架横向加速度峰值为目标函数,不断迭代寻找最有利于列车动力学性能的减振器阻尼值,改善了传统列车定阻尼值的弊端。多体动力学软件和控制系统仿真软件相结合联合仿真,仿真分析表明,轨道非平稳随机不平顺会使得车体和构架横向加速度、轮对横向力以及轮轨磨耗以倍数增加,严重影响列车动力学性能;通过变阻尼控制之后,构架横向加速度、轮对横向力以及轮对磨耗明显减小,车体横向加速度也略有减小,能够改善列车动力学性能,提高列车运行安全性与平稳性。     

轨道移频信号频率参数检测方法的研究

为了进一步提高轨道移频信号频率参数的测量精度,运用欠采样(带通采样)定理和ZOOM-FFT算法对频谱进行细化,根据轨道移频信号的频谱对称特性,引入重心法校正技术,在采样点数为2048情况下,使测量精度比规格要求提高了约3.5倍。     

基于火星大椭圆轨道像移补偿计算方法

为了实现天问一号高分辨率相机在大椭圆轨道下对火星表面高质量成像,建立了基于火星的大椭圆轨道像移计算模型.对大椭圆轨道和像移计算方法进行研究.首先,根据大椭圆轨道的特点,分析大椭圆轨道与近圆轨道存在的差别.接着,依据椭圆特性和角动量守恒原理计算高分辨率相机到火星中心的距离、椭圆运动轨道速度、轨道速度与离心速度的夹角.然后...     

基于轨道平顺性的既有线路轨道维修养护研究

为研究基于轨道平顺性的铁路轨道精捣作业的优化方法以及优化后效果,提出基于中长波平顺性的精捣起拨量优化算法。以塞拉利昂庆华铁路港口公司铁路线路恢复工程为例,选取两段需要进行精捣作业改善有砟轨道平顺性的线路区间,分别采用传统精捣作业方法和精捣起拨量优化算法,从高低不平顺和轨向不平顺两个角度,验证精捣起拨量优化算法对轨道高低不平顺的控制效果。研究结果显示,对于应用精捣起拨量优化算法的精捣作业工点,高低不平顺和轨向不平顺的改善效果,都明显优于传统精捣作业方法。     

轨道不平顺激励下高速磁浮列车垂向动力学仿真

为了分析高速磁浮列车直线行驶过程中各项因素的影响,基于多体动力学软件Simpack建立了高速磁浮列车的垂向动力学模型,施加轨道谐波高低不平顺激励,研究了行驶速度、轨道不平顺波长和幅值、车重和悬浮架重以及一二系悬挂参数对于平稳性的影响.对全高速域的仿真结果表明:该型高速磁浮列车满载通过直线线路时,不同车速对应于不同的敏感波长范围.随着列车速度的增加,引起车体主频响应的波长增长,敏感波长范围扩大.并且随高低不平顺幅值的增大,垂向Sperling指标非线性上升,且上升速率逐渐减小.另外,车体重量的增加,悬浮架重的减小,会改善平稳性.在高速磁浮列车的工程应用参数范围内,适当减小一系悬挂刚度、二系悬挂刚度和阻尼,增大一系悬挂阻尼,有助于改善平稳性.其中二系悬挂对车辆平稳性的贡献最大.     

轨道不平顺对高速列车小幅蛇行运动的影响

高速列车小幅蛇行运动存在2种演变形式,即小幅收敛或小幅发散,为分析小幅蛇行运动的演变趋势,从轨道不平顺角度出发探究其对小幅蛇行运动的影响。首先选取了德国轨道低干扰谱,分析了德国轨道低干扰谱中的4种轨道不平顺类型的功率谱密度,模拟得到了4种时域谱,借助于SIMPACK软件建立了国内某高速列车动力学计算模型,对不同轨道不平顺类型进行了仿真分析。研究结果表明:在小幅蛇行发散临界速度之前,系统所出现的小幅蛇行运动都会收敛,超过临界速度,小幅蛇行发散至形成不同振幅的稳定极限环。不同轨道不平顺激扰类型,小幅蛇行发散的临界速度不同,但均低于车辆系统的蛇行失稳临界速度。     

航空相机纵向像移补偿性能检测

像移补偿机构是航空相机的关键组件。通过建立航空相机纵向像移量、像移速度模型,分析研究纵向像移补偿机构对像移补偿残差的影响特征,提出了运用像移补偿残差做为纵向像移补偿机构故障检测的新方法。经过对实际图像像移残差的实验分析,验证了该方法的有效性,可以实现工作状态下对航空相机的便捷随检。     

有轨电车不平顺管理值研究

确定现代有轨电车的不平顺管理值是其轨道和基础结构设计的前提条件。以上海松江有轨电车为例,运用车辆-轨道耦合动力学理论,建立有轨电车多刚体模型,以轨道的高低、水平和方向不平顺为评价指标,对轨道不平顺的幅值及其敏感波长进行分析。结果表明,运行速度为70km/h的松江有轨电车其轨道高低、水平和方向不平顺敏感波长均为10~20m,并据此确定了有轨电车轨道动态的不平顺管理建议值。     

轨道不平顺数值模拟及其对堆垛机性能的影响

在巷道堆垛机设计过程中,考虑了轨道高低不平顺对其性能的影响。根据功率谱密度与轨道随机不平顺的关系,基于Blackman-Tukey对轨道不平顺进行数值模拟,将模拟值导入堆垛机的有限元模型中,在不同等级不平顺和不同速度作用下,得出立柱顶端振动位移图、底端应力图和载货台的振动位移图。借助轨道等级功率谱再现虚拟轨道不平顺对巷道堆垛机的设计具有指导意义。     

HT边际谱-马氏距离在轨道不平顺分析中的应用

通过HHT边际谱提取铁路轨道不平顺频率结构信息,对具有相同运营条件的铁路轨道不平顺HHT边际谱进行聚类分析,形成适合描述不同运营速度及影响铁路安全、舒适运行动力学指标的轨道不平顺边际谱标准(特性)矩阵,建立轨道不平顺HHT边际谱-马氏距离模型,可用于铁路线路运行速度判别及对不平顺中存在的严重影响铁路安全、舒适运行的铁路路段进行宏观判定。     

轨道不平顺与车轮磨耗对地铁车辆动力响应的影响

轨道短波不平顺与车轮磨耗对地铁车辆动力响应有显著影响。基于多体动力学分析软件SIMPACK建立了国内某型地铁车辆动力学模型,并在模型中将地铁实测轨道不平顺作为激励,探究车辆在车轮不同磨损状态下的动力响应。     

轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度.对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值...     

基于高频轮轨接触模型的轨道短波不平顺敏感波长特性分析

轨道短波不平顺是引起轨道-车辆系统高频振动的主要根源,造成轮轨之间剧烈的相互作用力。利用ABAQUS计算软件显式模块建立的轮轨接触有限元模型,用于求解车辆高速运行时轨道短波不平顺作用条件下的高频轮轨接触力。该模型采用轮轨的真实形状建模,并且可引入任意形状的轨道短波不平顺及轨道状态参数。以某高铁线路上实测轨道短波不平顺作为输入,接触模型仿真输出的轮轨垂向力与高速综合检测列车在对应区段上实测轮轨垂向力数据之间的相关系数为0.82,验证了所建模型的正确性。利用高频轮轨模型计算不同速度条件下不同参数的余弦型轨道短波不平顺引起的动态轮轨垂向力,对比分析计算结果表明:动态轮轨垂向力不仅与轨道短波不平顺的幅值有关,还车辆与轨道短波不平顺波长敏感程度有关,在车辆运行速度不低于200 km/h的条件下,车辆对轨道短波不平顺的敏感波长分布在100～200 mm。     

数学形态学滤波在电压闪变检测中的应用

对于有效的检测和控制电压闪变来说,检测精密度和有效性是非常重要的.本文提出了一种基于数学形态学滤波和希尔伯特变换的检测方法.通过希尔伯特变换,闪变信号包络可以被提取出来,包含在电压闪变信号中较高频率的谐波和其它噪声可以通过数学形态学滤波器消除.仿真分析结果表明了本方法的可行性、有效性,为电压闪变参数的提取提供了一种新方...     

基于谱峭度与时频分析的接触线不平顺检测

为了解决实际运营中高速铁路接触线不平顺定位困难的问题,提出了一种基于Choi-Williams谱峭度(Choi-Williams spectral kurtosis,简称CW-SK)与二次时频分析相结合的方法.利用CW-SK对突变信号高度敏感的特性,在识别弓网接触压力不平顺成分的基础上,对不平顺时域重构信号进行二次时频...