第53卷第5期2022年5月中南大学学报(自然科学版)JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Vol.53No.5May2022
基于冲击响应谱高速列车设备冲击环境特性分析
豆硕，刘志明，王文静，李强，毛立勇
(北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京，100044)
摘要：为准确描述列车设备受到的冲击环境，基于冲击响应谱模型将基础冲击加速度作用到一系列固有频
率变化的单自由度系统上，采用系统的最大响应间接地描述冲击载荷。首先，对半正弦、梯形、前峰锯齿
和后峰锯齿等经典脉冲型冲击加速度进行响应谱分析；其次，对线路实测的高速列车车体、转向架和车轴
装设备的加速度振动环境，与IEC61373规范对应的半正弦冲击加速度的响应谱进行对比；最后，提出一
种冲击响应谱时域合成方法，通过优化小波的幅值和相位参数使合成的冲击加速度满足目标响应谱精度要
求，并反映冲击环境的方向特征。研究结果表明：脉冲型冲击加速度具有相同的响应谱特性，在低频区，
加速度响应谱斜率为6dB/Oct，速度响应谱为水平的恒速线；在高频区，正值和负值响应谱不等，在不同
方向上具有不同的冲击效果；现有规范对于车体、转向架和车轴装设备存在低频过试验问题，转向架和车
轴装设备同时存在高频欠试验问题，列车设备受到的均为对称冲击环境，脉冲型冲击加速度不能反映列车
设备对冲击环境方向的要求；合成的冲击加速度能精确匹配目标响应谱，可以满足3dB误差要求，更接近
真实的冲击加速度瞬态波形。
关键词：高速列车设备；冲击环境；冲击响应谱；冲击加速度；时域合成
中图分类号：U270.12文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)
文章编号：1672-7207（2022）05-1843-12
Analysisofshockenvironmentcharacteristicsofhigh-speedtrain
equipmentbasedonshockresponsespectrum
基于改进EEMD样本熵的高速列车滚子缺陷AE信号提取
邓韬;林建辉;黄晨光;靳行;张敏
【摘 要】A new method of high speed train roller AE signal extraction was
presented.The EMD acted as a dyadic filter bank and noise with
proportional amplitude and frequency was added to the tested data.The
sifting number was set by frequencies from high to low.Then,IMF's
segment sample entropy was calculated along the timeline,which took a
larger proportion and was identified as an AE event.The experimental
result shows that the Linear-Sinusoidal noise spectrum and sifting number
could restrain the mode mixing and the little wave vanishing.The modified
EEMD obtained a tangible physical meaning and improved results
compared with the original EEMD.Segment sample entropy could capture
the AE events in a continuous monitoring data.The AE signal was intuitively
reflect in the corresponding Hilbert spectrogram.The roller AE signals were
基于多源信息的高速列车走行部故障识别新方法
朱建渠 1，2 ，金炜东 1，朱斌 1,3
（1.西南交通大学电气工程学院，四川 成都 610031；
2.重庆科技学院，重庆 401331；
3.长江师范学院，重庆涪陵 408100）
摘 要：针对高速列车安全性能跟踪监测点多、监测数据量大、走行部故障识别难的问题，提出了一种基于模糊证据理论的多特征、多源信息融合的走行部故障识别新方法。该方法首先根据不同的传感器信息的某类特征属于不同故障模式下的隶属度间的差异来计算传感器间的信息融合度，利用融合度来确定不同传感器在融合中的权重，从而得到同类特征不同传感器间信息融合后的隶属度；然后由融合后的隶属度转化为基本概率分配函数；最后用证据理论对不同特征间信息进行融合。实验结果表明，该方法能有效地识别列车正常、空气弹簧失气、抗蛇形减震器全拆、横向减震器全拆四种工况，同时在不同速度下均取得了满意的识别率，验证了该方法的有效性。
关键词：高速列车；信息融合；故障识别；熵特征
中图分类号：U266 文献标识码：A
High-speed train running gear fault feature extraction and recognition based on harmonic
wavelet packet transform
ZHU Jian-qu 1,2 JIN Wei-dong 1 ZHU Bin 1,3
(1.School of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University Chengdu 610031;
2. Chongqing University of Science and Technology, Chongqing, 401331;
3. Changjiang Normal University, Chongqing, 408100)
第31卷第1期 2018年2月振动工程学报Journal of Vibration EngineeringVol. 31 No. 1 Feb. 2018
高速列车万向轴不平衡故障检测的形态滤波方法
李奕潘"，刘伟渭"，林建辉2
(1.西南交通大学机械工程学院，四川成都610031;2.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031)
摘要：结构元素是数学形态学滤波器的重要组成部分，直接影响滤波的精度。针对目前广泛使用的直线和三角结 构元素的缺陷，提出一种基于汉明窗的结构元素，对形态滤波方法进行提升，用于高速列车万向轴不平衡故障检
测。首先从结构元素的基本构成形式以及频率响应的角度，在理论上对直线和三角结构元素存在的不足进行了分 析。再通过对多种常用的窗函数进行比较，论证汉明窗的优势所在，据此构建汉明结构元素，并将其应用于形态滤
波中。在万向轴不平衡试验台进行了试验，结果表明：基于汉明结构元素的形态滤波方法能有效地识别出万向轴 不平衡引起的基频和倍频故障特征，与传统的三角结构元素相比，此方法更能彰显故障特征。
关键词：故障诊断；高速列车；万向轴；形态滤波；结构元素中图分类号：TH165+.3; U463.216 文献标志码：A 文章编号：1004-4523(2018)01-0176-07DOI：10. 16385/j. cnki. issn. 1004-4523. 2018. 01. 021
引言
万向轴是CRH5型列车传动系统的重要组成
部件，其两端通过十字万向节分别与牵引电机和齿
轮箱相连[1]。由于万向轴为细长杆状结构，其弯曲
和扭转刚度都较小。而传动时，万向轴既要传递牵
引力矩，又要适应各种运动关系[2]，在此过程中引起
的附加力矩容易导致扭转振动3。此外，列车长期
运行也会使得万向节轴的磨损间隙增大，导致万向
轴偏心。上述因素均可能使万向轴产生不平衡，从
而加剧传动系统的振动，加速传动系统万向节和轴
