摘要： 现场测量表明，地铁车辆运行一定里程后，车轮表面会出现不同程度的周向磨耗，其中多边形磨耗最为常见。若不及时发现并采取控制措施，将影响乘坐舒适性，并更进一步影响车辆运行平稳性。为实现车轮周向磨耗的快速识别，提出一种基于轴箱垂向加速度的Welch 频域积分方法。首先，对轴箱加速度信号进行Welch 功率谱(Power Spectral Density，PSD)分析，结合最大主频及主频间波谷确定初步有效频段；其次，对各频段累计能量进行归一化处理，并通过高斯累计能量分布函数拟合，依据三倍标准差原则修正确定实际有效频段；最后，对修正后的频谱进行积分，实现车轮多边形阶次及幅值的识别。建立车辆-轨道耦合动力学模型，设置多阶车轮多边形磨耗，通过仿真获得轴箱垂向加速度，并采用Welch 功率谱频域积分方法识别磨耗，并将识别结果与采用传统频域截止法及多项式拟合去趋势的时域积分法所得结果进行对比，由对比结果可知，采用Welch 功率谱的频域积分法在钢轨不平顺(不含周期性的钢轨波磨)干扰下仍能具有较高的识别准确度。

关键词: 振动与波, 车轮周向磨耗, 频域积分方法, Welch功率谱, 轴箱振动加速度, 地铁车辆轨道耦合动力学