机械工程学报

作者：刘仁哲, 王红兵, 陈是扦, 王开云

单位：西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031

关键词：重载机车,故障诊断,车轮多边形,变速工况,阶次分析；

基金：国家自然科学基金资助项目(51975045)。

通过监测车辆部件振动响应识别车轮多边形状态对机车车辆的安全稳定运行具有重要意义。重载机车复杂的运行环境导致其监测信号呈现出强噪声干扰和快频率调制特征，给车轮多边形识别带来巨大挑战。为此，提出基于频谱集中性指标优化的重载机车车轮多边形识别方法。该方法采用多项式函数刻画轴箱加速度低频信号的瞬时频率，并通过优化频谱集中性指标估计多项式参数，逼近真实瞬时频率；基于此对轴箱加速度进行空间域转换，以消除机车速度变化引起的频带扩散现象；进一步通过阶次分析获得高分辨率的车轮多边形阶次谱，实现谐波阶次的准确识别。为验证该方法的有效性，建立重载机车动力学模型，模拟实际变速工况以获得非平稳轴箱加速度。应用所提方法分析该信号，结果表明，该方法可以在变速工况下准确识别车轮多边形谐波阶次。另外，所提方法在分析实测轴箱加速度信号时表现出良好的准确性和噪声鲁棒性。

来源：2024年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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