基于安全域的軌道車輛走行系服役狀態(tài)評(píng)估方法.pdf

1、走行系是軌道交通車輛的關(guān)鍵組成部件之一，不僅承擔(dān)著整車的重量還保障列車在軌道上的正常運(yùn)行。車輪作為走行系的重要零件，其服役狀態(tài)是影響列車安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵因素之一，因此對(duì)走行系車輪進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)意義重大。目前，車輪服役狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要以人工靜態(tài)檢測(cè)為主，鑒于此，本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，提出了基于安全域的軌道車輛車輪服役狀態(tài)評(píng)估方法，本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　首先，對(duì)軌道車輛走行系的組成及其作用進(jìn)行介紹，著重介紹了車輪的主要故障及

2、其形成機(jī)理，確定了采用鋼軌振動(dòng)加速度信號(hào)對(duì)車輪服役狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)介紹了安全域估計(jì)的相關(guān)理論及基本方法。
　　其次，建立了車輛-軌道垂向耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，主要包括車輛系統(tǒng)、軌道系統(tǒng)及輪軌垂向耦合關(guān)系，并以車輪扁疤、車輪不圓、軌道不平順等作為模型輸入激勵(lì)，仿真得到鋼軌的振動(dòng)信號(hào)輸出。
　　然后，針對(duì)只有正常鋼軌振動(dòng)信號(hào)的條件下，提出了基于EMD廣義能量的車輪服役狀態(tài)評(píng)估方法。該方法對(duì)鋼軌振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，選取出有效

3、本征模函數(shù)分量并賦予權(quán)重系數(shù)，以此求出各分量的能量加權(quán)和作為該信號(hào)的EMD廣義能量值，從而確定出正常車輪的EMD廣義能量安全域邊界，實(shí)現(xiàn)正常車輪與故障車輪的劃分。
　　最后，研究了基于最小二乘支持向量機(jī)的車輪服役狀態(tài)安全域估計(jì)和基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車輪故障診斷。區(qū)別于僅采用正常車輪的鋼軌振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行安全域劃分，該方法提取出包括正常車輪和故障車輪的多個(gè)特征值，采用最小二乘支持向量分類器實(shí)現(xiàn)了正常車輪與故障車輪的劃分，并采用概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)