VMD引导的轮对与轴承复合故障诊断方法

针对列车轮对轴承系统复合故障难以辨识与诊断问题,提出一种变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)引导的多故障特征提取匹配方法.首先,为避免预定义模式数在运行过程中对先验知识依赖从而对诊断结果造成影响,对原始轴箱振动数据进行逐阶VMD分解,模式数为2~N;其次,对VMD分解获取的本征模态函数(VMD intrinsic mode functions,VIMF)进行相关峭度计算,提取相关峭度最大的VIMF;然后,将相关峭度最大的VIMF进行平方包络分析,提取故障特征频率;最后,将所提方法与快速峭度谱、相关峭度谱方法进行对比.仿真信号和试验数据分析表明:所提方法完全规避了VMD模型中关键参数K的选择问题,可以准确、有效地分别提取出轮对和轴承的故障特征;与快速谱峭度与相关谱峭度方法相比,获取的故障特征谐波分量在数量和信噪比上均具有明显优势.

朔黄铁路重载列车电控空气制动试验研究

重载列车的制动技术是重载运输发展的关键。针对国内朔黄铁路,对重载列车电控空气制动系统进行试验研究,比较分析有无电控空气制动系统作用下列车制动系统的性能指标。实验结果显示:电控空气制动系统性能指标达到设计要求,在缓解车钩作用力、同步列车管及制动缸压力和缩短制动距离等方面具有明显的优势,该电控空气制动系统能够保证重载长、大列车运行的安全性。

基于SAE和BiGRU的滚动轴承剩余寿命预测

为提高对滚动轴承剩余使用寿命的预测准确性,提出了一种基于稀疏自编码器(SAE)和双向门控循环单元(BiGRU)的剩余寿命预测方法。首先利用四个评价指标对从滚动轴承振动信号中提取出来的时域、频域以及时频域特征进行筛选,构建敏感退化特征集。然后为解决各个特征之间存在的信息冗余问题,利用SAE网络对敏感退化特征进行融合降维。最后将融合敏感退化特征输入BiGRU模型中完成对滚动轴承剩余寿命的预测。采用公开的滚动轴承全寿命数据集进行验证,结果表明,与长短期记忆网络(LSTM)以及门控循环单元(GRU)相比,该方法具有更高的剩余寿命预测准确性。

稀疏性多源完全领域适配迁移诊断方法研究

高速列车在行驶过程中,其滚动轴承的工况往往会发生变化,如转向架的轴箱轴承转速变化等,在此情况下,传统的基于非平稳信号分析的滚动轴承故障诊断技术很难对故障进行有效检测。为了在变化的工况下实现故障类型的自适应识别,基于深度迁移学习的滚动轴承智能故障诊断技术逐渐被应用于轴承故障诊断领域中。然而,深度迁移学习智能故障诊断技术在工程应用中仍存在模型复杂度高的问题。此外,传统领域适配方法在进行迁移诊断时主要进行整体领域差异的对齐,忽略了不同域下同一故障状态的子域特征分布,导致模型的泛化能力差。同时,领域适配在滚动轴承智能故障诊断中的应用主要集中在单源领域,当源领域和目标领域数据分布差异过大时,单个源领域学习到的数据特征有限,可能无法达到较高的可迁移性。为改善上述问题,提出一种稀疏性多源完全领域适配迁移诊断方法,为验证所提算法的有效性,采用不同的故障数据建立不同的故障诊断场景并进行分析。结果表明,该方法中提出的周期循环稀疏设计模式使得卷积层和全连接层的权重矩阵包含大量规则排列的零权重参数,能够有效降低模型的复杂度。同时,该方法在进行数据特征的迁移时,考虑了全局和局部差异的对齐,能够一定程度改善模型的泛化能力。此外,通过不同数目源领域的试验验证分析,表明多源领域适配方法具有较好的迁移诊断效果,对于迁移诊断技术的实际应用具有一定的指导意义。

轴承滚子缺陷激励下高铁轴箱系统振动特性研究

以某型高速列车转向架上轮对和轴箱系统为研究对象,构建一种包含轴箱轴承滚子缺陷的车辆-轨道耦合动力学模型,并利用现场试验数据验证轴箱轴承−车辆−轨道耦合动力学模型的有效性。通过仿真计算获得在京津线轨道随机不平顺激扰工况下轴箱的振动加速度时间历程以及轴承滚子与外圈的接触载荷时间历程,结合轴承滚子缺陷数学分析模型,研究轴承滚子缺陷激扰工况下轴箱系统内部结构的接触振动特性。研究结果表明:当轴承滚子出现缺陷时,轴箱横向和垂向振动加速度包络谱在滚子故障频率和2倍滚子故障频率的倍频处出现振动加速度峰值,且以保持架旋转频率10.32 Hz进行振幅调制;缺陷滚子与外圈接触载荷频谱主要分布在0~100 Hz的低频段,在200~1000 Hz频段内出现以轴承保持架旋转频率为频率间隔的一系列峰值;随着轴承滚子缺陷宽度的增加,滚子与外圈接触载荷中高频段所占成分逐渐增加,表明轴承滚子缺陷宽度的增加会逐渐引起轴承滚子与外圈的中高频激振,加强轴箱轴承内部构件之间的动态作用从而加速轴承的疲劳破损失效;列车运行速度在250 km/h左右时,仿真数据表明轴承滚子缺陷宽度需限制在1 mm以内,尽量减少因轴承滚子缺陷宽度过大而引起的滚子与外圈接触载荷升高造成结构疲劳等一系列问题。

高速列车服役性能研究

高速列车运行时空上的跨越所面临的振动、环境变化,使其服役状态与安全性态始终处于时变状态,给高速列车安全保障与健康维护带来极大的挑战。随着高速列车运营里程的增长,高速列车服役性能的研究成为保障我国高速列车技术持续发展的重要课题。在分析高速列车服役性能基本内容的基础上,提出了高速列车服役性能检测体系,阐明了其建设内容与方案,并发展了高速列车走行部跟踪试验技术,跟踪试验对高速列车服役性能的研究具有显著成效与提升。最后,指出了本领域今后的发展趋势及需重点关注与加强的研究工作。

基于IMF熵价值的轮对轴承故障自适应诊断

针对集成经验模态分解(EEMD)方法中本征模态函数(IMF)不能自主筛选的问题,提出IMF价值评价方法,以此评价IMF价值高低。将IMF能量熵作为IMF价值高低的核心评价标准,并基于此建立轮对轴承故障自适应诊断模型。该模型将轴承振动信号进行EEMD分解得到不同尺度的IMF,依据IMF熵价值算法,筛选出价值更高的IMF进行信号重构,对重构信号进行希尔伯特变换,应用其边际谱提取轮对轴承振动特性频率。应用无故障轴承及三种不同故障轴承对本模型进行试验验证。结果表明,该方法能凸显轴承特性频率,能够有效提取轴承旋转频率倍频、故障特征频率及其倍频,并且轴承垂向和横向振动对轴承故障特征频率的检测在谱分辨率及故障表征上都有较好的表现力。

车轮不圆顺动态检测的时频特征圈内定位比较法

利用车轮旋转中车轮不圆顺循环冲击轨道的特点,提出一种车轮不圆顺车载动态检测的新方法。该方法的核心是:对车速积分确定车轮旋转一圈对应的起止时刻,用该起止时刻去截取对应时间历程的轴箱垂向振动加速度,对截取信号作频率切片小波变换提取信号的时频特征,将时频特征图的时间轴变换为车轮弧长的位移轴,在车轮旋转一周内实现时频特征定位,通过比较连续不同起止时刻的时频圈内定位特征来检测车轮的不圆顺。应用带有车轮不圆顺的动力学仿真数据对该方法的有效性进行了验证,结果表明:该方法实时性好,准确性高,具有良好工程适应性。

轨道局部缺陷动态检测冲击特征定位比较法

利用前后车轮相继冲击轨道局部缺陷特点,提出轨道局部缺陷车载动态检测新方法。即对车速积分确定车轮旋转一圈对应的起止时刻,用该起止时刻去截取对应时间历程前后轴箱垂向加速度,对截取信号作频率切片小波变换提取信号的时频特征,将时频特征时间轴变换为车轮弧长位移轴,实现冲击特征车轮圈内定位,在车轮连续旋转三圈内定位特征中,比较前后轴箱加速能量峰位置,建立轨道局部缺陷动态检测模型。经动力学仿真数据对该方法及模型的有效性验证结果表明,该方法精准性好、可靠性高,具有一定工程适应性。

延伸奇异值分解包及其在高速列车轮对轴承故障诊断中的应用

结合多分辨奇异值分解包的分解结构和对滚动轴承故障信号的Hankel矩阵的奇异值分布特性研究,提出了延伸奇异值分解包。该算法的核心包括矩阵递推构造和矩阵重构。以分量信号能量为指标,提出了有效分量信号的筛选准则,并基于该准则,进一步提出了延伸奇异值分解包的快速算法。仿真结果表明,延伸奇异值分解包对信号中共振频带分量信号具有很好的分解能力,方法具有强鲁棒性,同时极大地改善了奇异值分解包中出现的模态混叠。应用高速列车轮对轴承试验数据对该方法进行试验验证,结果表明,该方法能有效分离高速列车轮对轴承复合故障信号的不同共振频带信号,对筛选的有效分量信号进行包络分析,可有效提取不同类型的故障特征频率及其谐波,对共振频带的聚集性和故障的表征力相比奇异值分解包均有显著提高。

高速列车轴箱轴承多故障滚动体振动模型及其缺陷定位方法

针对传统时域分析方法识别滚动轴承故障滚动体数量和相位信息容易失效的问题,建立了存在多个故障滚动体的滚动轴承振动模型,并提出了基于包络谱和卷积平均思想的故障滚动体定位方法。所提模型综合考虑了包括轴承几何结构、轴转速、轴承载荷分布、传递函数、振动的指数衰减和滚动体随机滑动等多个因素。结合所提模型,推导出不同滚动体缺陷激发的最大冲击的时间间隔受缺陷在滚动体上的位置分布的影响,导致该时间间隔存在较大波动。阐述了传统时域分析中,采用最大冲击间隔定位故障滚动体容易失效的原因。应用高速列车轴箱轴承试验数据验证了所提模型的准确性和所提缺陷定位方法的有效性,结果表明,所提模型对理解滚动体故障轴承的振动机理和对设计具体的分析和诊断工具有所帮助,所提缺陷定位方法能有效识别故障滚动体的数量和间隔信息,相比传统时域分析方法,缺陷定位的效率和抗噪声干扰能力得到了显著提高。

基于层次自动机模型的复杂事件层次实现研究

复杂事件处理技术从数据流中提取满足特定模式的事件序列,具有实时、海量、智能的特点,近年来引起了学术界和商业界的广泛关注。但是,之前的工作侧重于对单层复杂事件检测的研究。事实上,由于业务系统对信息有不同层次的需求,需要对事件进行分层处理,单层复杂事件检测并不能充分支持事件分层的需求。针对这种情况,在事件层次概念以及传统NFA模型的基础上,定义了分层复杂事件检测模型层次自动机NHA,基于NHA模型设计了更为直观高效的EH-Tree结构,并给出了分层复杂事件检测HCED算法和代价模型。最后以吞吐量和内存占用为指标,进行了大量的实验,对比并分析了HCED算法与传统基于NFA模型的SASE算法的时间性能和空间性能。实验结果表明,HCED算法能有效且高效地实现分层复杂事件检测,填补了CEP不支持分层复杂事件检测的空白,为下一步研究提供了基础。

环境事故对能源类公司市场价值的影响分析

本文根据2003~2013年上市公司或媒体公开披露的能源环境污染事故,运用事件分析法分别分析了资本市场对这些环境事故的反应,在此基础上按肇事公司所属行业性质对样本进行分类,分析不同行业能源事故对公司市场价值的影响。研究发现,资本市场对不同能源环境事件的反应显著程度不同,对不同行业能源事故的敏感性也不同,其中资本市场能够对化工行业的环境事故进行显著的反应,但持续时间较短,对其他行业的反应并不显著。

河北省普通高中对口分流模式初探

对口升学的历史由来已久，早在1985年我国大力发展职业教育以来，就相应开展了对口升学工作，只不过那时仅限于职业高中、职业中专的考生，开设的专业也相对较少。随着我国教育改革的不断深入及《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》的实施，中专生、职高生、技校生通过对口高考，进入高等学校的梦想实现了，很多大学，很多专业面向中等职业学校开放，对口升学也像普通高招一样在全国各地开展得轰轰烈烈。

多运行工况下高速动车组走行系统多位振动特性分析

走行系统是影响高速动车组运行安全的关键系统构成,掌握走行系统不同工况下不同部位或设备的振动特性,对实现高速动车组走行系统安全状态检测、健康监测、故障诊断与在线预警具有重要意义。该文基于高速动车组运行实测数据,详细地分析高速动车组车体及转向架多个部件或部位在直线、曲线及道岔通过不同运行工况下振动特性演变规律。首先对数据来源、实验方案及现有高速列车振动特性评价方法进行阐述,进一步分析车体振动特性及转向架多位振动特性,重点涵盖轴箱、构架、齿轮箱和电机关键部件。分析结果对于掌握高速动车组关键设备或部位动态响应及其变化规律具有指导与支撑作用,同时为高速列车关键部件振动性能评价、部件维护检修等提供参考依据。

亚纯函数与其导数具有分担值的两个结果

我们得到非常数亚纯函数与其k阶导数分担一个值时的必要条件,并进一步在某种情况下降低对幂指数的取值要求,减弱对极点密指量的限定,得到了一个关于亚纯函数的唯一性的定理.

高阶频率加权能量算子在列车轴箱轴承故障诊断中的应用

针对轴箱轴承振动信号中微弱故障冲击难以识别的问题,提出了高阶频率加权能量算子的信号解调方法,进而完成轴箱轴承的故障诊断。频率加权能量算子(FWEO)通过在解调时加入信号中瞬时频率的权重,从而提高了干扰情况下解调的鲁棒性,但是当干扰信号能量较大时,FWEO依然无法有效解调轴承的故障冲击信息。因此,在FWEO基础上通过高阶的导数运算,形成了高阶频率加权能量算子(HFWEO)。HFWEO通过高阶导数运算提高了瞬时频率的权重,从而有效提高了HFWEO对干扰信号的抑制作用;使用相关峭度准则确定合适的阶次,保证HFWEO在提高抗干扰性的同时又引入较少的高频噪声,从而实现更可靠的轴箱轴承故障诊断。使用所提出的解调方法对仿真信号与轴箱轴承振动信号进行解调,并与传统解调方法进行对比,结果表明,提出的HFWEO能量算子对干扰具有很好的抑制作用,可以在较低信号干扰比情况下具有良好的解调效果,同时所提的相关峭度准则可以准确地确定最佳的HFWEO阶次,在复杂干扰情况下依然可以有效提取轴承故障冲击,克服了传统解调方法在干扰严重时的局限性,抑制了干扰的影响,对信号中故障冲击识别更加有效,为更准确、快速判断轴承故障类型提供了可靠保证。

车轮柔性化对高铁轴箱轴承振动特性分析

轴箱轴承作为高速列车旋转系统中最为重要的部件之一,其运行环境恶劣,探究轴箱轴承在恶劣运行工况下的动力学行为是保证高铁安全运行亟待解决的问题。以正在运营的某型高速列车转向架上轮对和轴箱轴承为研究对象,构建一种包含柔性轮对的轴箱轴承-车辆-轨道耦合动力学模型,通过数值和有限元计算,研究在京津线轨道激扰下轴箱轴承内部结构的接触振动特性。研究结果表明:轨道激扰对滚子与外圈的接触载荷影响较大;刚性轮对和柔性轮对计算滚动体与外圈的接触力基本相同,且随着车辆运行,接触载荷呈周期性变化;柔性轮对导致滚动体与外滚道之间的中高频碰撞增加;双列圆锥滚子轴承的第1列轴承和第2列轴承交替承载,第1列轴承承受主要载荷,第2列轴承辅助承载;刚性轮对计算外圈垂向振动加速度最大峰值远大于柔性轮对所计算得到的振动加速度最大峰值,相对刚性轮对而言,柔性轮对的变形能够减弱轮轨间的刚性约束关系,更切实地反映实际运营工况下的轮轨耦合振动关系。

高速列车齿轮箱振动特性分析与故障识别方法

基于EEMD和HT方法的先进性,将其应用于高速列车齿轮箱振动特性分析与故障识别。采用EEMD和HT方法分析了高速列车齿轮箱的振动特性,包括时域和频域特性。通过与连续小波方法的比较,探讨了EEMD和HT方法在高速列车齿轮箱故障识别与诊断中的应用优势。研究工作中得出的结论:1)EEMD和HT方法能较好地识别高速动车组齿轮的故障特征,比常用的连续小波变换具有良好的应用性能。2)有缺陷齿轮箱的振动幅度明显大于普通齿轮箱,其振动特性发生了显著变化。

谈错视与无理图形

错觉和幻觉在艺术创作中是常见的现象,正如美术史家龚布里奇所说:“艺术是幻像,或制作幻像。”这些由错视导致的幻像,在现实生活中往往不可能存在;而艺术家们用文字、音乐、舞蹈、画面表现了出来。绘画及印刷设计中,由于必须把三维的形态表现于二维的画面之中,所以便有其勉强之感。为超越这一局限。