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基于时频分析的城市轨道交通高架桥蛇行波研究

乔洋  
【摘要】: 列车-桥梁系统横向振动激振源一直以来都是一个难以确定的问题,横向振动也是列车的脱轨与否的重要原因之一,随着我国铁路系统的建设列车脱轨问题也是时有发生,而且发展城际列车的方案也已提到了日常议程上来,所以研究其激振源问题就更是迫在眉睫,从能量的角度提出横向振动波(又名蛇行波)理论就将此问题的研究大大的精确化,蛇行波的研究对预测车桥系统的振动响应具有重要的实用价值,传统的方法主要是采用Monte-Carlo法来研究蛇行波,但随着其他领域分析方法的发展与完善,已经有很多方法可以用来分析蛇行波,时频分析就是一种很好的选择。 本文以横向振动激振源蛇行波为研究的基础,围绕蛇行波展开讨论,研究轻轨高架桥的振动,找出其他领域更好的研究蛇行波的方法,提高列车运行的安全性,引述车桥耦合系统以蛇行波为激振源的合理性,为研究我国城市列车桥梁系统的研究增加一定的理论基础。 时频分析方法作为分析非平稳信号的有利工具,成为现代处理信号的主要手段。蛇行波信号属于一种非平稳信号,研究的方法集中在替换传统的Monte-Carlo方法,系统的介绍时频分析的概念、性质,引述其常用分析信号的方法:短时傅里叶变换,小波分析,Wigner-Ville分布。经过仿真软件Matlab对所选用的时频分析方法的对比发现,平滑伪Wigner-Ville分布结合重排谱图的方法能够很好的分析蛇行波。


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