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【博士】軌道不平順時頻域分析及預測方法的研究【2006】
內(nèi)容簡介
學科專業(yè):道路與鐵道工程 授予學位:博士 學位授予單位:鐵道科學研究院 學位年度: 2006年 鐵路軌道的平順狀態(tài)對輪軌系統(tǒng)有著至關重要的影響。首先,它足輪軌系統(tǒng)的激擾源,是引起機車車輛產(chǎn)生振動和輪軌動作用力的主要原因,對行牟安全、平穩(wěn)、舒適性、車輛和軌道部件的壽命以及環(huán)境噪聲等都有重要影響,是軌道方面直接限制提高行車速度的豐要因素;其次,軌道平順性也是軌道結構綜合性能和承載能力的重要體現(xiàn),是鐵路管理部門制訂維修訃劃的重要指標?! ∫虼?,深入研究軌道不平順對于保證鐵路安全運營具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本文在總結和吸收前人研究成果的基礎上,從軌道譜、軌道不平順的時頻分析和軌道不平順發(fā)展預測等三個方面對軌道不平順進行了研究,主要研究內(nèi)容如下: (1)計算分析了我國鐵路線路的軌道不平順檢測數(shù)據(jù),特別是對全國鐵路運營有重大作用的干線(如京廣、京哈、京滬及隴海等)的不平順檢測數(shù)據(jù)進行了分析計算,同時對無碴軌道不平順、軌道復合不平順的軌道譜進行,初步分析?! ?2)參考幽內(nèi)外的軌道譜模型,在大量試驗計算的基礎上,提出了符合我國鐵路線路不平順特征的軌道譜擬合模型,應用非線性最小二乘優(yōu)化算法,獲得了軌道譜模型的擬合參數(shù)。 (3)為了研究我國鐵路軌道譜的統(tǒng)一表達形式,重新擬合了我國鐵路既有軌道譜,分析結果表明本文提議的軌道譜擬合公式能夠較好地擬合已有軌道譜。結合我國鐵路軌道譜的計算結果,詳細分析比較了干線鐵路通用軌道譜的表達形式,最終提出了一套根據(jù)線路速度等級劃分的用三級分級形式表達的符合我國干線鐵路小半順特征的建議通用軌道譜,并分別計算獲得了我國200km/h、160km/h提速線路和120km/h普通線路的上下限界譜,據(jù)此來初步評判線路的軌道譜?! ?4)應用小波分析理淪和局域波分解理論,從時頻域角度對軌道不平順進行了深入分析?! ?5)根據(jù)軌道不平順的特征及其形成原因,利用概率論和數(shù)理統(tǒng)計學、數(shù)字信號處理等學科的相關理論,提出了套新的軌道不平順發(fā)展趨勢的預測方法——綜合因子法,其核心思想是在同一地段軌道不平順變化規(guī)律相近,即軌道存脆弱的地方會更脆弱,在不平順幅值較大的地方其不平順發(fā)展也相應較大,同叫考慮軌道發(fā)生的隨機不平順的影響。實例表明,該方法能夠較好地對軌道不平順發(fā)展趨勢進行預測。 (6)提出了軌道不半順狀態(tài)的綜合評定構想,提議了一種用于軌道不平順的初步的綜合分析系統(tǒng),編制了軌道譜分析軟件。
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