【博士】軌道不平順時(shí)頻域分析及預(yù)測方法的研究【2006】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：鐵道科學(xué)研究院　　學(xué)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(guān)重要的影響。首先，它足輪軌系統(tǒng)的激擾源，是引起機(jī)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(jié)構(gòu)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(biāo)?！　∫虼耍钊胙芯寇壍啦黄巾槍τ诒ＷC鐵路安全運(yùn)營具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文在總結(jié)和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上，從軌道譜、軌道不平順的時(shí)頻分析和軌道不平順發(fā)展預(yù)測等三個(gè)方面對軌道不平順進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容如下：　　(1)計(jì)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(yùn)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(jìn)行了分析計(jì)算，同時(shí)對無碴軌道不平順、軌道復(fù)合不平順的軌道譜進(jìn)行，初步分析?！　?2)參考幽內(nèi)外的軌道譜模型，在大量試驗(yàn)計(jì)算的基礎(chǔ)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(yīng)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(dá)形式，重新擬合了我國鐵路既有軌道譜，分析結(jié)果表明本文提議的軌道譜擬合公式能夠較好地?cái)M合已有軌道譜。結(jié)合我國鐵路軌道譜的計(jì)算結(jié)果，詳細(xì)分析比較了干線鐵路通用軌道譜的表達(dá)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(dá)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(jì)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(yīng)用小波分析理淪和局域波分解理論，從時(shí)頻域角度對軌道不平順進(jìn)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(jì)學(xué)、數(shù)字信號處理等學(xué)科的相關(guān)理論，提出了套新的軌道不平順發(fā)展趨勢的預(yù)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(yīng)較大，同叫考慮軌道發(fā)生的隨機(jī)不平順的影響。實(shí)例表明，該方法能夠較好地對軌道不平順發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測?！　?6)提出了軌道不半順狀態(tài)的綜合評定構(gòu)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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