机械工程学报

作者：周素霞, 辛欣, 曲直

单位：1. 北京建筑大学机电与车辆工程学院 北京 100044;2. 北京建筑大学城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室 北京 100044;3. 内蒙古第一机械集团有限公司 包头 014030

关键词：Hilbert-Huang变换,经验模态分解,短波不平顺,时频分析,轴箱加速度；

基金：北京市自然科学基金资助项目(L211007)。

高速列车运行时，短波不平顺是产生车辆噪声和改变轮轨相互作用力的主要原因之一。轴箱加速度可以反映短波不平顺引起的高频振动响应。结合轴箱加速度，提出基于Hilbert-Huang变换的高速铁路轨道短波不平顺识别方法。构建高频轮轨接触仿真模型，通过Matlab程序对仿真模型施加周期性短波不平顺，获得其动力学响应。对仿真模型轴箱加速度信号进行经验模态分解(Empirical mode decomposition, EMD)并结合边际谱分析确定符合不平顺特征频率的本征模态函数(Intrinsic mode function，IMF)分量，对IMF分量进行Hilbert谱分析获取不平顺位置和波长信息。通过实测轴箱加速度数据对该方法进行验证，将识别结果与现场路段轨道检测的实际情况进行对比。结果表明，高频轮轨接触仿真模型能够有效地输出周期性短波不平顺条件下的动力学响应。基于Hilbert-Huang变换的高速铁路轨道周期性短波不平顺识别方法，能够有效地获取短波不平顺位置和波长信息，识别出的短波不平顺位置和波长与实测情况相符，对周期性短波不平顺的识别具有一定指导意义。

来源：2025年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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