基于动态滑动步长改进LMD算法的砂浆脱空识别

U213.244; 水泥沥青砂浆作为板式无砟轨道的重要结构,在列车高频动载与温度荷载共同作用下,极易发生脱空损伤.根据轮对加速度变化特征可实现砂浆脱空快速、准确定位.利用自适应动态滑动步长改进局部均值分解算法,将轮对垂向加速度分解为一系列乘积函数分量.依据峭度变化规律选取最能反映砂浆脱空特征的第1个乘积函数分量,并求其瞬时能量和标准化瞬时能量以增强砂浆脱空特征.根据瞬时能量和标准化瞬时能量的包络函数是否存在离群值判断砂浆是否脱空.结果表明:当砂浆脱空长度不超过0.30 m时,瞬时能量的包络函数在脱空处未出现离群值,导致"漏判",而标准化瞬时能量的包络函数在脱空和未脱空处均出...

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Published in华南理工大学学报（自然科学版） Vol. 50; no. 7; pp. 98 - 107
Main Authors 辛欣, 任尊松
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京交通大学 机械与电子控制工程学院,北京100044 01.07.2022
Subjects
损伤检测
砂浆脱空
板式无砟轨道
信号处理
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ISSN1000-565X
DOI10.12141/j.issn.1000-565X.210673

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Summary:U213.244; 水泥沥青砂浆作为板式无砟轨道的重要结构,在列车高频动载与温度荷载共同作用下,极易发生脱空损伤.根据轮对加速度变化特征可实现砂浆脱空快速、准确定位.利用自适应动态滑动步长改进局部均值分解算法,将轮对垂向加速度分解为一系列乘积函数分量.依据峭度变化规律选取最能反映砂浆脱空特征的第1个乘积函数分量,并求其瞬时能量和标准化瞬时能量以增强砂浆脱空特征.根据瞬时能量和标准化瞬时能量的包络函数是否存在离群值判断砂浆是否脱空.结果表明:当砂浆脱空长度不超过0.30 m时,瞬时能量的包络函数在脱空处未出现离群值,导致"漏判",而标准化瞬时能量的包络函数在脱空和未脱空处均出现离群值,导致"误判";当砂浆脱空长度不小于0.65 m时,瞬时能量和标准化瞬时能量的包络函数均只在脱空处出现离群值,可准确定位砂浆脱空.通过车辆结构响应识别砂浆脱空,可有效缓解轨道损伤检测压力,提高车辆运营效率.
ISSN:1000-565X
DOI:10.12141/j.issn.1000-565X.210673