軌道不平順分析的matlab程序大學(xué)論文及實(shí)習(xí)報(bào)告

1、目錄第1章緒論………………………………………………………………………………111引言………………………………………………………………………………112研究背景…………………………………………………………………………213本文主要研究工作………………………………………………………………4第2章軌道隨機(jī)不平順…………………………………………………………………521軌道不平順及其形成原因………………………………………………………522軌道不平

2、順的分類………………………………………………………………6第3章軌道不平順功率譜分析…………………………………………………………931軌道不平順狀態(tài)的評(píng)估方法……………………………………………………9311局部不平順幅值超限評(píng)分法……………………………………………9312軌道質(zhì)量指數(shù)（簡(jiǎn)稱TQI）評(píng)價(jià)方法…………………………………9313局部不平順幅值超限評(píng)分法與軌道質(zhì)量指數(shù)評(píng)價(jià)法的比較………1032軌道譜研究概述……………………………

3、…………………………………11321國(guó)外鐵路軌道譜的研究情況…………………………………………11322國(guó)內(nèi)鐵路軌道譜的研究情況…………………………………………1633國(guó)內(nèi)外軌道譜比較分析………………………………………………………21331普通線路軌道譜的比較………………………………………………22332高速線路軌道譜的比較………………………………………………24333結(jié)論……………………………………………………………………27第4章軌道

4、譜估計(jì)……………………………………………………………………2841隨機(jī)過程及其特征描述………………………………………………………28411隨機(jī)過程………………………………………………………………28412平穩(wěn)隨機(jī)過程…………………………………………………………28413隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)函數(shù)…………………………………………………29414隨機(jī)信號(hào)的功率譜……………………………………………………3042功率譜估計(jì)的各種方法…………………………

5、……………………………31421古典譜估計(jì)……………………………………………………………31第1章緒論1.1引言鐵路軌道是一種特殊的結(jié)構(gòu)物，它大多支承在密實(shí)度和彈性都很不均勻的道床和路基上，其工作條件十分復(fù)雜。在線路建設(shè)和機(jī)車運(yùn)行過程中，鋼軌將不可避免的產(chǎn)生左右、高低、方向、軌距等不平順，不僅對(duì)列車運(yùn)行的穩(wěn)定性和舒適度產(chǎn)生不良影響，同時(shí)作為機(jī)車車輛軌道系統(tǒng)的激擾源，將引起輪軌接觸的動(dòng)作用力，對(duì)設(shè)備造成破壞。國(guó)內(nèi)外鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)踐證明，

6、即使軌道結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度方面完全滿足要求，而當(dāng)軌道的平順性不良時(shí)，由軌道不平順?biāo)鸬能囕v振動(dòng)和輪軌動(dòng)作用力將隨著行車速度的提高而成倍的急劇增大，增加了列車脫軌的危險(xiǎn)。反之，若軌道的平順性滿足要求，列車的振動(dòng)和輪軌動(dòng)作用力不大，行車的安全和平穩(wěn)舒適度就能夠得到保證，軌道和車輛部件的壽命、維修周期也較長(zhǎng)。軌道的平順性是線路方面制約行車速度的主要因素，是鐵路管理的核心問題。我國(guó)目前鐵路技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是逐步實(shí)現(xiàn)客運(yùn)高速、貨運(yùn)重載和行車高密度。鐵路線

7、路設(shè)備作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，將面臨快速和重載的雙重壓力。研究軌道不平順，對(duì)于機(jī)車車輛、線路的設(shè)計(jì)，車軌系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究以及軌道狀態(tài)的科學(xué)評(píng)定都有重要意義。軌道不平順的產(chǎn)生和發(fā)展是很多因素共同作用的結(jié)果。受載荷的隨機(jī)性、路基的不均勻沉降、養(yǎng)護(hù)水平不同等因素影響。軌檢車是測(cè)量軌道幾何形位的檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)軌道高低、軌向、水平、軌距等不平順以及車體、軸箱的垂向及橫向振動(dòng)加速度、里程、速度、鋼軌斷面等參數(shù)，采用模擬數(shù)字混合處理方法，對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行

8、預(yù)處理、解偏、修正補(bǔ)償、超限值摘取、統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)、顯示及存儲(chǔ)。經(jīng)軌檢車檢測(cè)并進(jìn)行處理后所得到的軌道不平順數(shù)據(jù)是里程的隨機(jī)函數(shù)，應(yīng)當(dāng)作為隨機(jī)過程來(lái)研究。隨機(jī)過程不能用確定的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系來(lái)描述，只能考察其統(tǒng)計(jì)分布，用集平均的方式加以描述。在工程實(shí)際中，通常使用統(tǒng)計(jì)均值、自相關(guān)函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等來(lái)描述軌道不平順的統(tǒng)計(jì)特征和頻域結(jié)構(gòu)。本文中著重采用軌道功率譜密度來(lái)描述軌道不平順的幅值相對(duì)于空間頻率的分布特征，這樣得到函數(shù)圖形就稱為軌道譜圖。如