On-off控制对高速动车组综合动力学性能的影响分析

利用ADAMS-Matlab联合仿真的方法研究了on-off半主动控制对高速动车组的横向平稳性、运动稳定性和安全性的影响。根据国内某型号高速动车组的参数,利用多体动力学软件ADAMS/Rail建立了满载工况下的单车动车组模型。随后,运用ADAMS-Matlab联合仿真的方法对被动控制和on-off半主动控制条件下的动车组模型进行了仿真分析,仿真考虑了不同运行速度和不同线路条件等工况。最后,分别计算了两种控制条件下高速动车组模型的横向平稳性、运动稳定性和安全性能。从分析结果可知：与被动控制相比,on-off控制下车辆的横向平稳性指标可大幅提升35.5%,但非线性临界速度降低了16.6%,高速运行工况下的安全性指标也严重下降。因此,on-off控制策略在高速动车组上应用时存在严重缺陷,需要对其进行改良方可应用。     

一种改进原型网络的小样本轴承故障诊断方法

在原型网络小样本故障诊断中,由于故障样本少并且易受异常值的影响,导致所得类原型准确性不是很好。为了提高故障原型表示的准确性,提出一种改进原型网络的小样本故障诊断方法,通过引入辅助分类任务提取更具鲁棒性的特征,提高提取特征的区分能力。另外,利用查询集样本进一步优化类原型,提高类原型对故障轴承的表示能力。为验证所提方法的有效性,设置K取不同值,在滚动轴承数据集上进行C-way K-shot故障诊断试验。试验结果表明,改进原型网络所得类原型具有更好的区分性与准确性。在10-way 5-shot试验中,所提方法相较传统原型网络准确率提高了5.1%。     

单轴滚动台车轮多边形磨耗激振试验及动态仿真

应用高速列车单轴滚振试验台,通过打磨轨道轮模拟短波不平顺,开展了车轮多边形磨耗的激振试验.建立了试验台动力学分析模型,研究了 300 km/h速度范围内高阶车轮多边形、单一谐波激扰对轮对系统振动特性的影响;测试结果与时-频域计算结果进行对比,发现通过在轨道轮上打磨多边形,能够激发轮轨系统数千Hz的高频振动,在轴箱振动中...     

基于耦合Van der Pol-Duffing系统的微弱信号检测研究

传统方法检测微弱信号具有一定的困难,利用混沌振子对微弱信号敏感以及对强噪声具有良好免疫力的特性,提出基于耦合Van der Pol-Duffing振子系统检测微弱信号的新方法。对比不同参数下耦合系统的动力学行为,通过分岔图和二分法确定临界阈值,保证阈值搜索速度和阈值精度。阐述基于相图的微弱信号检测原理,通过从混沌态到周期态的转变成功检测淹没在强噪声中的微弱信号,信噪比门限达到–30 d B。同时考察不同精度幅值下噪声对系统状态的影响,不同频率信号以及相移对检测的影响。仿真结果表明,该耦合系统在强噪声条件下对微弱信号敏感,用于检测微弱信号是可行的。     

基于典型谱相关峭度图的滚动轴承故障诊断方法

针对工程实际中滚动轴承发生故障的类型具有典型性和故障冲击信号具有周期性的特点,提出了一种典型谱相关峭度图算法。该算法在借鉴典型谱峭度图算法区间划分的思想基础上,将相关峭度指标代替峭度指标,不但避免了宽频带解调引入的噪声干扰,而且充分利用了典型故障冲击的周期性信息,并通过优化谱相关峭度值,快速定位典型故障冲击信号所在的频率区间,并将该算法应用于最优解调频带的确定。通过对仿真信号和轮对轴承实验信号的分析表明,该算法无论在准确性还是在稳定性方面均表现出了极大的优越性,能够有效的自适应定位共振频带。     

弹性波传播到声发射传感器的声压透射系数研究

研究固体中弹性波在媒介分界面的透射规律,以提高声发射检测的精度与效率。基于声学理论推导出了三种典型耦合状态的声压透射系数计算公式,明确了各参数对透射系数的影响;搭建了声发射波透射试验研究平台,分别对上述典型状态下的声压透射理论计算系数进行验证;基于建立的声压透射系数计算方法分析了耦合层的声阻抗、厚度值以及耦合层材料的内外位置等对声压透射系数的影响。研究结果表明,理论计算结果与试验检测结果吻合较好,建立的声压透射系数计算公式有助于指导声发射传感器增强对弹性波的拾取。     

基于典型谱相关峭度图的滚动轴承故障诊断方法EI北大核心CSCD

针对工程实际中滚动轴承发生故障的类型具有典型性和故障冲击信号具有周期性的特点,提出了一种典型谱相关峭度图算法。该算法在借鉴典型谱峭度图算法区间划分的思想基础上,将相关峭度指标代替峭度指标,不但避免了宽频带解调引入的噪声干扰,而且充分利用了典型故障冲击的周期性信息,并通过优化谱相关峭度值,快速定位典型故障冲击信号所在的频率区间,并将该算法应用于最优解调频带的确定。通过对仿真信号和轮对轴承实验信号的分析表明,该算法无论在准确性还是在稳定性方面均表现出了极大的优越性,能够有效的自适应定位共振频带。     

半主动控制接地式动力吸振器参数优化及性能比较

将半主动开关型控制策略应用到接地式动力吸振器中,并进行性能分析和参数优化.首先,利用平均法求得两种半主动接地式动力吸振器的近似解析解,并与相应数值解对比,验证了解析解的正确性与高精度.然后,对两种半主动控制接地式动力吸振器进行参数优化,获得系统最优控制结果和对应最优参数,确定了半主动控制最优控制策略,对影响优化结果的三个关键参数进行了特性分析.最后,和另外两种传统吸振器对比,用随机激励进一步验证了半主动开关位移-速度控制策略(On-off DBG)最为有效.     

外圈滚道剥离故障对滚动轴承动力学响应的影响分析

为了探究高速列车轴箱轴承在外圈滚道产生剥离故障后内部元件的动力学响应规律,采用三维建模软件Solidworks和多体动力学分析软件ADAMS建立了轴承动力学模型。模型考虑了材料属性、约束、载荷和接触关系等因素,模拟了外圈滚道多个位置处的剥离故障。采用高速列车轴承综合试验台对轴箱轴承进行动力学试验,并与仿真结果对比,验证了模型的有效性。通过分析不同故障位置的轴承动力学仿真结果,研究了滚子、保持架的动态响应变化规律。研究发现：当滚子质心的径向运动轨迹呈现“正弦”状时,不随外圈滚道损伤位置的不同而变化;当外圈滚道损伤位于3点钟和9点钟位置时,保持架质心的径向运动轨迹无规律可循;当外圈滚道损伤位于6点钟位置时,保持架质心的径向运动轨迹呈现近似“正弦”状,滚子和保持架质心的波动量最小,滚子和内圈、外圈滚道间的接触力最大;当外圈滚道损伤位于12点钟位置时,保持架质心的径向运动轨迹呈现近似“正弦”状,滚子和保持架质心的波动量最大,滚子和内圈、外圈滚道间的接触力最小。研究结果对认识轴承发生外圈故障时内部元件间的运动规律、轴承运行维护和振动数据的采集提供了一定的借鉴意义。     

简支梁移动质量响应分析

随着行车速度与交通量不断增加,荷载不断加重,桥梁的移动荷载响应越来越得到人们的重视.考虑移动车辆的惯性效应与桥梁的阻尼效应时,需要把车辆荷载简化为移动质量进行研究,这时得到的控制方程是变系数偏微分方程,在数学上通常难以精确求解.经分离变量与模态叠加后,化为变系数常微分方程组.本文利用WKB法,得到了近似的动力学响应,并与数值解、移动常力、Inglis解进行了比较.