基于小波包能量熵的軌道波磨在線檢測方法研究.pdf

1、軌道波浪形磨損是城市軌道交通較為常見及典型的軌道病害，它是軌道上出現(xiàn)波浪形周期性垂向變化的一種軌道幾何尺寸失效形式。軌道波浪形磨損會引起列車的不良振動，對列車零部件的可靠性造成影響，并會降低乘客乘車的舒適性和安全性。本文將基于慣性基準(zhǔn)法采集運(yùn)營車輛軸箱振動信號，采用小波包能量熵的檢測方法對采集信號進(jìn)行分析診斷，實(shí)現(xiàn)軌道波磨故障的在線檢測，并通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法的正確性和工程的可實(shí)施性。
　　首先概述了軌道波磨在線檢測基本原理，并建

2、立軌道波磨簡化模型及車輛集總化參數(shù)模型，隨后對模型進(jìn)行求解，討論基于軸箱振動信號檢測軌道波磨故障的理論可行性。
　　其次通過使用多體動力學(xué)仿真軟件SIMPACK建立車輛軌道耦合動力學(xué)仿真模型，并介紹了軌道波磨故障設(shè)置方法，通過簡單的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所建模型的正確性以及進(jìn)一步驗(yàn)證了軸箱振動信號可以體現(xiàn)軌道波磨故障。
　　然后研究基于小波包能量熵的軌道波磨在線檢測方法。通過前期建立的SIMPACK仿真模型設(shè)定18組實(shí)驗(yàn)線路，對這1

3、8組實(shí)驗(yàn)線路的相應(yīng)軸箱垂向振動信號分別進(jìn)行分析計(jì)算，并將計(jì)算得到的小波包能量熵值大小和閾值進(jìn)行比較，分析結(jié)果顯示小波包能量熵值可以有效的檢測軌道波磨故障;隨后進(jìn)一步選取5組故障線路進(jìn)行了小波包時頻圖分析，分析結(jié)果表明小波包時頻圖能有效定位軌道波磨在時域上的故障位置并且能確定波磨故障波長范圍。
　　最后設(shè)計(jì)一套軌道波磨在線檢測系統(tǒng)。在某地鐵公司某型車上進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)搭建并采集相關(guān)軸箱振動信號。對實(shí)際現(xiàn)場采集的軸箱振動信號進(jìn)行小波包能量