列车舒适度和平稳性测试仪的设计与实现

根据UIC513标准和GB5595-85标准，采用数字信号处理器（DSP）计算列车舒适度和平稳性，设计出便携式列车舒适度和平稳性测试仪。测试仪的基本工作原理是：DSP通过计算列车车体在一段时间内3个方向振动加速度的加权均平方根值的综合值，得到列车车体综合乘坐舒适度指标值；将测得的加速度按频率分组，统计每个频率段中不同加速度的平稳性指标值，然后对各频率段的平稳性指标值进行加权处理，得到列车的横向和垂向平稳性指标值。把测试仪采集到的列车上的原始振动加速度信号传输给计算机进行检验计算。将计算结果与测试仪检测结果进行对比分析可知：测试仪能准确测量列车的舒适度与平稳性。且测试仪还具有稳定性好、携带和使用方便的持点。     

基于WATV去噪的冲击特征提取方法在高速列车轴承故障诊断中的应用

提取高速列车轴承故障振动信号中的冲击特征,可以有效地对其进行故障诊断。利用"小波-全变差(Wavelet-Total Variation,WATV)"算法能够对信号进行稀疏引导的特点,提出了基于WATV去噪的冲击特征提取方法。该算法针对含噪声冲击特征的提取问题构建了目标优化函数,该函数融合了冲击特征的保真度度量算子以及惩罚因子。利用凸优化理论可对目标函数进行求解,从而增强信号在小波域和时域的稀疏性,使得特征提取结果最优化。通过构造一仿真信号对WATV算法的有效性进行了验证,并将该方法应用于高速列车齿轮箱轴承故障诊断中。结果表明,该方法能够很好地提取出信号中的冲击特征,并且频谱中的故障表征明显,能够有效地应用于高速列车轴承故障诊断中。     

摩擦噪声动态谱图分析及应用

采用动态谱图分析摩擦噪声特性．结果表明，动态谱图能充分反映摩擦噪声的时变性、频谱结构和动态范围．实验证明，动态谱图对设备运行状态、转速等参数的变化十分敏感，因此可将动态谱图用于设备运行状态监测和故障诊断．提出采用谱图灰度均值作为故障敏感因子，并介绍了具体量化方法。     

基于ARM的高速列车平稳性在线监测系统的设计与实现

随着列车运行速度的提高,旅客对列车的要求不再局限于经济、快捷,同时对列车舒适性和平稳性提出了新的需求。论文设计出一种列车平稳性实时在线监测系统,该监测系统根据GB/T 5599-1985平稳性计算方法,利用三向加速度传感器采集列车车体横向、垂向和纵向振动加速度信号,以STM32为核心处理器,完成平稳性相关计算和分析,得出平稳性值及报警信息,并将报警信息通过多功能车辆总线(MVB,Multifunction Vehicle Bus)上传到列车控制监控系统(TCMS,Train Control Monitor System)。此外,对监测过程中原始数据和特征数据进行存储,方便后期维护。通过实车测试,将监测系统得出的平稳性指标和计算机得出的平稳性指标进行对比分析,验证本系统的正确性。     

Sorption Behaviours of Exfoliated Graphite

Exfoliated graphite(EG) is selected as a new kind of sorbent to sorb heavy oil spilled.In order to make use of EG more effectively,some basic experiments are performed to investigate its sorption properties i.e.,specific sorption,height of saturation layer,sorption time constant.In the present experiments,A-grade heavy oil is employed as a standard sorbate.It is concluded that 1) under the condition that the area of solid(filter bottom)-liquid (heavy oil) interface is a constant,specific sorption usually decreases when the amonut of EG filled or the apparent bulk density increase,however,the specific sorption initially increases when the apparent bulk density is too low and the amount of EG filled is too much ;2) under the condition that the apparent bulk density of EG filled is a constant,the sorption time constant tends to increase when the amount of EG filled increases;however,for a constant amount of EG filled,the sorption time constant will decrease when the apparent bulk density increases.     

机车车辆动力学性能试验数据采集与分析软件的研制

围绕我国机车车辆牵引动力国家重点实验的滚动振动试验台测试系统数据采集与分析软件的研制展开研究。软件采用C语言编程，其特点是适合本测试系统大容量、多进层、实时存储与处理的要求。该软件主要由数据采集模块、多进程处理模块、实时数学运算工具模块、数据格工转换与网络通讯模块、常规动力学参数处理模块等组成。利用该软件及专门配置设计的测试系统硬件，先后完成了国家自然基金项目2项，国家“八五”攻关项目6项，部级项目4项，国际合作项目1项等重大实验任务的测试与分析。     

基于图像处理弓网燃弧检测研究

电力机车通过受电弓碳滑板与接触网动态滑动接触而获得电力。由于线路不平顺等原因,会造成弓网脱离接触,产生离线火花,即燃弧现象。进行燃弧检测对受电弓和接触网的日常维护都十分重要。基于燃弧的光学特性,利用图像处理处理技术判断燃弧并计算出燃弧单次持续时间和区段的离线率。研究结果表明,采用图像处理的方法可以有效的计算出较为准确的燃弧持续时间和离线率。能有效地评价弓网受流质量地性能。     

基于本征模函数的高速磁浮线路不平顺检测

为了评估磁浮线路的不平顺程度,对实测加速度信号进行分析,发现导向系统纵向振动加速度信号对磁浮线路不平顺长波最敏感.通过对导向系统纵向振动加速度信号进行Hilbert-Huang变换,提取对应长波频率的本征模函数,求得频率族的包络瞬时幅值和瞬时频率,提取了不平顺长波.用该方法分析磁浮列车以430 km/h运行时的实测数据,得到的磁浮线路长波不平顺信号与采用大地测量法测得的结果一致.     

基于LabVIEW图像处理的弓网拉弧在线监测研究

拉弧现象会造成供电质量降低、影响乘坐舒适性以及加剧离线率等一系列危害。为了提高电气化铁路供电系统的安全性和可靠性,基于拉弧的光学特性,利用紫外相机对弓网进行跟踪拍摄,并在Lab VIEW软件中结合图像预处理、边缘提取、直线提取等一系列数字图像处理技术,在列车运行过程中判断拉弧的产生并且实时计算单次拉弧的持续时间以及燃弧率。研究和试验结果表明:该方法能够有效检测拉弧的产生,精确计算拉弧持续时间及燃弧率,实现弓网拉弧的实时在线监测。满足电气化铁路工程运营及发展的需求。