Noise and Vibration Control ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 218-223.

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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

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 )

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