小波变换与互相关函数揭示列车横向振动与轨道不平顺的关系

该篇论文深入探讨了列车横向振动与轨道不平顺输入之间的关系，针对这一关键问题，研究者采用了先进的数学工具——小波变换和自相关函数进行分析。小波变换作为一种时频分析方法，能够有效地捕捉信号在不同频率下的变化特性，而自相关函数则用来度量两个信号之间的相关程度，这对于理解和预测列车动态行为至关重要。 论文首先通过Simulink软件构建了一个详细的列车横向振动系统模型，包括模拟横移、侧滚和摇头三种主要的振动模式。这样做的目的是为了准确地模拟实际铁路运行条件下的振动情况，以便进行深入的研究。接着，研究者利用小波变换分析了这三种振动响应与轨道方向、水平不平顺输入之间的关系，发现水平不平顺对横移和摇头振动的影响更为显著，其自相关函数值大于方向不平顺。同样，方向不平顺与侧滚振动之间的关系也显示出较大的相关性，其自相关函数值高于水平不平顺。 这些结果揭示了轨道不平顺在列车振动中的关键作用：水平不平顺是导致列车横移和摇头振动的主要因素，而方向不平顺则主要引发侧滚振动。这对于轨道维护和列车运行安全有着直接的影响，因为了解这些关系可以帮助工程师们设计更有效的振动抑制策略，例如通过改善轨道质量或调整列车控制系统，来减少因轨道不平顺引起的不适感和潜在的设备损坏风险。 此外，这篇论文还强调了研究成果的应用背景，得到了国家自然科学基金重点资助项目和中央高校基本科研业务费专项的支持，作者团队由三位在智能控制、信息处理等领域具有深厚学术造诣的专家组成，他们的研究为列车安全运行提供了理论依据和技术支持。 这篇论文不仅提供了列车横向振动与轨道不平顺输入关系的具体分析方法，而且展示了这一关系在实际工程中的重要性，对于提升铁路运输系统的稳定性及乘客舒适度具有重要意义。