重载机车不同轴序轮径差造成的踏面损伤规律

针对和谐型大功率电力机车同轴车轮产生偏磨的问题,基于动力学软件SIMPACK建立机车动力学模型,利用基于磨耗数的损伤函数预测方法分析不同轴序、轮径差、曲线半径等工况对车轮踏面损伤的影响。结果表明:单个轴位或者多个轴位存在轮径差时,对2轴和3轴车轮踏面损伤影响较大,对1轴影响较小。对于不同数值轮径差,随着轮径差的增加,1轴右侧车轮踏面滚动接触疲劳损伤程度影响较小,左侧车轮踏面磨耗程度增加;2轴两侧车轮损伤程度降低;3轴左侧车轮剥离加重。左曲线工况下,R400工况,轮径差对各轴位磨耗和滚动接触疲劳影响更大;右曲线工况下,R800工况,轮径差对各轴位磨耗和滚动接触疲劳影响更大,左曲线和右曲线相比,左曲线工况下,轮径差对车轮踏面损伤影响更大。在曲线工况下,与曲线半径相比,轮径差对车轮踏面损伤的影响较小。

重载铁路货车机械零件与踏面损伤图像检测方法

当前重载铁路货车的机械零件与踏面损伤以人工检测为主,受到零件所在区域和角度以及人工主观性的影响,检测准确率有待提升。提出一种重载铁路货车机械零件与踏面损伤图像检测方法。采集重载铁路货车的机械零件与踏面图像,采用同态滤波方法消除图像中存在的噪声,增强图像对比度;通过Canny边缘检测算法对采集的图像展开边缘检测,将机械零件与踏面损伤区域分割出来,获得目标区域;在迁移学习的基础上建立VGG-19网络,将上述目标区域输入VGG-19网络中,获取机械零件与踏面损伤特征,实现机械零件与踏面损伤检测。实验结果表明:所提方法的图像处理效果好,机械零件损伤与踏面损伤检测精度均高于90%,检测时间均少于10 s,具有实用性。

基于轮轨关系的车轮踏面损伤机理研究

建立装有209P型转向架的25G客车车辆系统动力学模型,分析车辆在三种典型曲线上运行时各车轮的受力情况和轮轨接触点位置。利用滚动接触疲劳模型安定图和基于磨耗数的车轮损伤函数分析车轮踏面损伤原因,并对现场车轮踏面损伤情况进行调查。研究结果表明,车辆通过曲线时导向轮对低轨侧车轮蠕滑力的合力均指向直角坐标系的第三象限,易导致车轮表面产生与蠕滑力合力方向相垂直的裂纹,其方向与现场观测到的裂纹方向相一致,且轮轨接触斑材料处于棘轮效应区,同时根据损伤函数得到车轮损伤值大于0,即属于疲劳裂纹损伤;随着曲线半径的减小,轮轨蠕滑力合力显著地增大。磨耗后车轮频繁通过小半径曲线是导致车轮踏面外侧裂纹和剥离的主要原因。

机车车辆踏面损伤机理研究

为研究机车轮对踏面损伤的诱发因素,基于车辆系统动力学和和赫兹非线性接触理论,在恶劣线路上对该机车动力学响应特性进行现场测试。运用频域分析方法获得了轮对和车体等主要部件在加装一系悬挂纵向减振器前后振动加速度功率谱密度变化幅频特性,并对测试数据的频响特征进行研究。试验结果表明,一系悬挂纵向减振器对轮对和车体的纵向振动有密切关系,加装一系纵向减振器对轮对纵向振动有一定的缓解作用;机车轮对的扭振是造成车轮多边形化的一个主要因素,尽管车轮多边形化非常严重,但并不剥离;在运行过程中轮对产生15~20Hz的纵向振动时,踏面剥离将成为主要的损伤形式。

基于Canny-YOLOv3的列车轮对踏面损伤检测

针对CCD轮对图像背景噪声干扰较多,难以识别踏面损伤区域的难题,提出了一种基于Canny-YOLOv3的踏面损伤检测方法。采用Canny边缘检测算法对轮对踏面进行边缘检测,精准识别和分割出轮对踏面区域,并统一踏面图像的尺寸大小;又采用深度学习目标检测算法--YOLOv3检测出踏面图像中的损伤区域,从而完成轮对踏面的损伤检测。仿真结果表明,在相似图片干扰较大的背景下,该算法能够较准确地检测出损伤的位置和区域,且IoU值设定为0.5时,AP值可达83.19%。

TPDS在铁路货车车轮踏面损伤监测中的应用分析

利用TPDS进行铁路货车车轮踏面损伤的监测和判定可以减少铁路货车重大事故。本文介绍了TPDS测试原理、踏面损伤冲击当量和报警标准,分析了车轮踏面损伤与轴承保持架、车辆大部件裂损的关联性。TPDS踏面损伤一级报警的兑现率超过90%,表明TPDS具有良好的踏面损伤自动识别能力。经综合治理,全路货车踏面损伤大幅度下降,应用TPDS报警比例持续减低,货车轴承保持架和相关大部件裂损类故障明显减少。TPDS应用于铁路货车踏面损伤识别成效显著,有力保障了铁路货车的运行安全。

适用于飞机舵面损伤情况下的一种在线辨识算法研究

空中飞行时若舵面出现损伤情况,将会严重影响飞机机动性能,控制律若能在线适应故障,实现对故障状态重新建模,就可极大提高飞机的生存性和可靠性。限制最小二乘算法能够在线辨识出飞机舵面的故障参数变化,可以克服由于噪声和弱信号输入带来辨识不准确的问题。文中用某机型飞行数据对该算法作了仿真验证,说明该算法的有界性、稳定性和收敛性等性能特点是适用于飞机舵面损伤情况下的在线辨识。

基于SMO-SVR的飞机舵面损伤故障趋势预测

飞机舵面出现损伤时,为了更准确的预测状态参量变化情况,提出了一种改进的序贯最小优化支持向量回归(SMO-SVR,Sequential Minimal Optimization Support VectorRegression)预测方法.采用改进C-C平均方法对多元时间序列进行相空间重构,以确定最优嵌入维数m和延迟时间τd.根据所求m和τd建立加权SVR预测模型,并调整了SMO算法的停机准则.利用区间自适应粒子群算法(IAPSO,Interval Adaptive Particle Swarm Optimization)优化SVR参数,以提高参数优化速度.为了验证改进算法的有效性,针对飞机方向舵损伤故障趋势进行了预测和分析,并与径向基函数神经网络(RBFNN,Radial Basis Function Neural Net-work)方法进行了对比,仿真结果表明SMO-SVR预测模型具有很好的预测能力.

伴踝关节面损伤的胫骨下1/3骨折的治疗

目的通过对伴有踝关节面骨折的胫骨下 1/ 3骨折的诊断和治疗 ,提出闭合手术复位的固定原则。方法在 34例胫骨下 1/ 3骨折患者的髓内钉手术中 ,6例伴有踝关节面损伤于髓内钉手术后 ,经皮加用拉力螺钉固定关节面骨折片。 结果经过治疗的病人均获得满意的效果 ,没有骨折移位皮肤坏死的并发症 ,踝关节功能基本正常。结论胫骨下 1/ 3骨折伴有踝关节面损伤的病例即使手术前未发现经关节面的骨折 ,也要在髓内钉手术中和手术后加以排除 ;在胫骨的髓内钉固定手术中 ,无论踝关节面的骨片移位与否 ,都应用拉力螺钉固定。

用于检测操纵面损伤的故障检测滤波器

针对飞行中典型的操纵面损伤故障，以故障检测滤波器为基础，开发了一种建立在离散模型上的快速、稳定的故障检测及诊断算法，可以在几个采样周期内同时精确检测出多个操纵面的损伤程度，故障检测滤波器的稳定性、收敛性也得到证明，具有较好的实用性。几种组合故障下的仿真研究证实了上述结论。

舵面损伤的气动模型及故障检测研究

针对飞机舵面损伤故障检测和诊断的气动模型和飞行状态限制 ,提出了在线故障模式预测方法 ,并使用某机的故障及正常风洞数据建立了舵面损伤非线性气动模型。最后 ,仿真验证了该方案的气动模型独立性、飞行状态及操纵的适应性。结果表明 ,该方法可提高自修复飞控系统中舵面损伤故障检测算法的适用性和工程应用能力。

镍基高温合金疲劳-蠕变寿命预测的临界面损伤方法

采用临界面损伤方法并耦合疲劳-蠕变寿命模型,通过适当的技术改进,分别对某型航空发动机650℃条件下涡轮盘用材料ZSGH4169高温合金和980℃条件下涡轮转子叶片用材料DZ125定向凝固高温合金的疲劳-蠕变寿命进行预测,并分别比较以W_(alls),C_(cb),S_(wt),G_(lk),和Fin为参数的五种寿命模型的预测精度。算例的计算结果表明:对于ZSGH4169高温合金,以Walls临界损伤平面为参数的寿命模型预测效果较好,预测的结果与实验值相比基本落在±3倍分散带以内;而对于DZ125高温合金而言,以G_(lk)临界损伤平面为参数的寿命模型预测效果较好,预测的结果与实验值相比基本落在±2.5倍分散带以内。

基于奇异峰态的钢轨踏面损伤弦测特征辨识

根据钢轨踏面非周期性损伤具有奇异性,分析了其中点弦测法的响应特征,提出多弦理论下的损伤辨识方法:选取合适的弦长组合可在抑制轨道不平顺弦测幅值增益的同时放大钢轨踏面损伤幅度,再利用奇异值分解将测量数据进行分离后,对包含有钢轨踏面损伤奇异特征的分量求滑动峰态序列,得到损伤的精确位置。理论仿真和实际线路测试表明,该方法仅利用轨道弦测数据就能提取被淹没的钢轨踏面损伤信息,适合在实际铁路工务中应用。

FDI飞机舵面损伤故障全局检测的非线性数学模型

阐述了飞机在单舵面损伤故障下 ,建立故障状态下的数学模型 ,以及同样输入条件下飞机正常运动时的数学模型 ,得到飞机在相同飞行条件下损伤时的气动系数和无损伤正常时的气动系数 ,最终得到气动系数的残差。这将为以后飞机过载残差和角加速度残差奠定基础。论文中结合一定的算例给予证实推论的正确性。

基于GA-RBFNN算法的列车车轮踏面损伤识别

为了实现列车车轮踏面损伤识别,提出了一种基于GA-RBFNN算法的货车车轮踏面损伤识别方法。该算法采用浮点数编码将RBFNN的中心参数和宽度进行了编码,利用GA的选择、交叉和变异操作优化网络参数,权值采用最小二乘法确定。利用该算法和BP算法、传统的RBFNN算法进行了剥离和擦伤识别的对比实验,结果表明:GA-RBFNN算法对剥离、擦伤和非损伤三类样本的测试集的识别率高于传统的RBFNN算法和BP算法,而且GA-RBFNN算法的进化代数远远小于BP算法和传统的RBFNN算法迭代次数。

车轮踏面损伤对策及其容限标准的修订

轮轨之间的剧烈作用导致车轮踏面严重损伤的现象是至今没有得到根本解决的难题。本文依据车轮踏面损伤的现有研究 ,详细阐述了减少轮轨踏面损伤的对策 ,并且提出了修订踏面损伤容限标准的必要性和方法。

基于迁移学习的车轮踏面损伤检测

为解决车轮踏面损伤样本不足问题,构建了相似车轮踏面的样本数据集,基于迁移学习的思想对车轮踏面损伤进行诊断检测.首先根据车轮踏面损伤实际图像数据构建了相似车轮踏面损伤类别数据集,利用YOLOv3神经网络对构建好的踏面损伤类别数据集进行训练,建立车轮踏面损伤特征提取参数模型;然后将该特征提取模型迁移到实际车轮踏面损伤数据样本中.实验结果表明,该方法对车轮踏面损伤检测具有很好的检测效果,为车轮踏面损伤检测提供一种有效诊断方案.

可重复使用运载器气动舵面损伤的故障检测与诊断

可重复使用运载器再入飞行过程中,气动舵面的损伤故障会影响其飞行控制系统的性能,威胁运载器的安全。文章结合运载器气动布局的特点,利用运载器发生舵面损伤故障时气动系数变化的规律:正常气动系数向量与故障气动系数向量之差与正常气动系数向量成比例,而比例系数就是舵面损伤失效率。依据舵面失效率对该舵面的角加速度进行估算,并与实际的角加速度比较形成残差,实现对舵面损伤的故障检测与诊断。仿真结果表明,该方法是一种有效检测与诊断的方法,能满足工程应用要求。

诊断齿轮齿面损伤的塑性变形方法

介绍了一种新的塑性变形试验。它被成功地用于渐开线行星齿轮减速器的齿面损伤的失效分析。此法是根据第三物体理论,从表层材料在摩擦过程中的变化来研究边界摩擦。从而评价润滑剂的综合承载能力,即极压抗磨的承载能力。

轨道踏面损伤弦测响应研究

根据轨道踏面上各种损伤的特征,分析对应的弦测响应及相互影响。在采样率足够的前提下,各损伤在弦测后特征依然保持,但数量、幅度和位置可能发生变化;对包含损伤信息的弦测值逆滤波得到的波磨复原结果将与原始值有所偏差。基于此,提出以小波系数和为依据的钢轨踏面损伤辨识和轨道弦测数据分段逆滤波方法。研究结果表明:小波系数和能够提示各种损伤位置和分布;以此为依据对轨道弦测数据进行分段处理能得到与真实情况较为符合的结果,适合工程应用。