噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 218-223.

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铁道车辆轴箱振动非高斯特征与分布研究

李丰润1，吴兴文2，赵明花3，池茂儒1，张平4，李牧皛4   

  1. ( 1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都610031；2. 西南交通大学机械工程学院，成都610031；3. 国家高速列车青岛技术创新中心，山东青岛266000；4. 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司，成都610073 )
  • 收稿日期:2023-02-05 修回日期:2023-04-07 出版日期:2024-08-18 发布日期:2024-08-16

Non-Gaussian Characteristics and Distribution of Axlebox Vibration in Railway Vehicles

  • Received:2023-02-05 Revised:2023-04-07 Online:2024-08-18 Published:2024-08-16

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摘要： 以对铁道车辆轴箱振动非高斯特征与分布为对象开展研究。基于列车线路轴箱实测加速度信号，提取由轨道冲击引起的轴箱振动特征非高斯信号。使用多个概率密度函数（Probability Density Function，PDF）模型对实测信号进行拟合，并与实测特征信号的经验分布进行对比，评估各模型对轴箱特征非高斯信号的拟合精度。基于W-H非线性变换模型，建立一种非高斯信号模拟方法。利用模拟信号分析非高斯特征对各模型拟合精度的影响。结果表明：列车在行驶过程中具有非高斯特征，当列车经过轨道焊接接头、道岔与波磨路段时，由于轮轨冲击，非高斯特征明显增大，车轮多边形对信号非高斯特征几乎没有影响；基于W-H模型的非线性变换法，可以在保证模拟信号功率谱与指定功率谱基本一致的情况下，进行不同非高斯特征的信号模拟；高斯混合模型能够对铁道车辆非高斯信号较为准确地拟合；随着模拟非高斯信号峭度与偏度的增大，各模型与经验分布的相对误差也会增大，其中高斯混合模型拟合精度相对较高。

关键词: 振动与波, 非高斯随机振动, 高斯混合模型, 概率密度函数, 轨道特征, 非线性变换