基于Wav2vec2.0神经网络的轨道交通钢轨损伤压电阵列超声导波定位方法

鉴于普通超声波检测方法无法实现对轨道交通钢轨的长距离检测，基于超声导波的SHM (结构健康监测)技术难以从响应信号中提取损伤特征而影响损伤定位精度，提出了一种基于Wav2vec2.0神经网络的压电阵列超声导波定位方法对轨道交通钢轨损伤进行定位。基于压电阵列超声导波数据的特点，对该方法进行了简要介绍。搭建了钢轨损伤的超声导波检测系统，并利用该系统进行数据集的采集。采用ABAQUS有限元软件建立钢轨损伤超声导波检测三维有限元模型，并利用该模型进行数据集的采集。利用小波信号处理方法对超声导波试验信号进行重构，以达到信号去噪的目的；在仿真信号中加入随机噪声，将叠加随机噪声后的超声导波仿真信号作为补充数据集；通过计算模型中钢轨损伤定位的准确率和误差对模型的性能进行评估。结果表明，当迭代轮次达到第120次时，训练样本的准确率达到100%。利用基于Wav2vec 2.0神经网络的压电阵列超声导波定位方法可实现轨道交通钢轨损伤的准确定位。     

机车车体结构健康监测技术研究

从理论基础、技术路线、试验验证等方面,介绍了一种基于超声导波监测的车体结构健康监测技术,并以钩缓系统结构健康监测系统为例提出了一种超声导波监测系统软硬件构架的应用技术。该车体结构健康超声导波监测技术可以准确、高效地实现实时在线结构健康监测,为机车车体部件结构裂纹、磨损、腐蚀等损伤及失效问题提供有效的解决思路。该车体结构健康超声导波监测技术有效降低了车体检修维护成本,极大的提高机车整体运行的效益,是一种低成本、高效率、应用前景广阔的结构健康监测技术。     

基于光纤光栅的高速磁浮列车关键结构载荷及动应力监测系统研究

为满足高速磁浮列车关键结构状态的实时监测需求，文章介绍了一种适用于高速磁浮列车特殊运用环境及结构特点的基于光纤光栅传感网络的载荷及动应力监测系统。首先分析了光纤光栅传感器可用于检测载荷及动应力的物理机理，其次介绍了监测系统的整体设计以及光纤光栅传感器、解调系统等重要组成部分的工作原理及特征参数，最后进行了车载试验与数据分析，验证了所设计的光纤光栅监测系统用于高速磁浮列车关键结构载荷及动应力实时监测的有效性与准确性。     

基于超声导波技术的 钢轨断裂监测研究

我国现代轨道交通系统近几年在智能、高速和信息集成化技术方面均取得了新的突破,轨道线路设备作为 行车运营的基础条件,钢轨在运行系统中起着不可或缺的主导作用,因此保证城市轨道交通的安全运营,钢轨的 伤损监测和维护非常重要。基于超声导波技术可对现代轨道交通钢轨进行实时断裂监测,研究表明：钢轨实时监 测系统能够检测不完全断裂和通断情况,并对中长远距离监测准确预判,降本提质。以期构建现代轨道交通综合监 测体系,并深入发展超声导波检测方法在现代轨道交通的应用,对于保障轨道交通安全运营具有重要的实践意义。     

基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统的设计

为解决无轨道电路区段环线加计轴闭塞设备不具备断轨检测功能、现有钢轨探伤设备不能在线动态监测断轨的问题,设计开发基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统,介绍其设计方法和测试步骤。该系统以超声导波为检测信号,不易受道床电气参数影响,具有断轨检测、报警记录和历史查询等功能,可有效检测出无轨道电路区段的钢轨断裂,对改善工务部门断轨检测现状,防止断轨事故的发生具有重要意义。     

高速铁路基础设施服役状态检测技术北大核心

高速铁路基础设施服役状态检测技术的研究是提高我国高速铁路服役品质和基础设施养护维修水平的基础,对我国高速铁路发展和长期安全运营具有重要意义。本文系统地介绍了我国高速铁路基础设施服役状态检测技术的最新研究成果及试验应用情况,包括高速铁路线上线下设施、牵引变电设备、接触网等基础设施服役状态监测与检测技术和装备,数据接入网技术和综合分析评估系统。此外,归纳了研究取得的基于超声导波的钢轨绝对应力及完整性监测评估技术等关键技术突破和基于多源数据整合的高速铁路检测与监测系统等主要创新点。建议进一步探讨高速铁路基础设施检测与监测系统的推广应用及在我国高速铁路大范围应用的模式。     

高速铁路基础设施服役状态检测技术

高速铁路基础设施服役状态检测技术的研究是提高我国高速铁路服役品质和基础设施养护维修水平的基础,对我国高速铁路发展和长期安全运营具有重要意义。本文系统地介绍了我国高速铁路基础设施服役状态检测技术的最新研究成果及试验应用情况,包括高速铁路线上线下设施、牵引变电设备、接触网等基础设施服役状态监测与检测技术和装备,数据接入网技术和综合分析评估系统。此外,归纳了研究取得的基于超声导波的钢轨绝对应力及完整性监测评估技术等关键技术突破和基于多源数据整合的高速铁路检测与监测系统等主要创新点。建议进一步探讨高速铁路基础设施检测与监测系统的推广应用及在我国高速铁路大范围应用的模式。     

基于超声导波的道岔尖轨伤损监测试验研究

针对在工作状态下道岔尖轨伤损难以监测的问题,建立尖轨的简化模型并求解其频散方程,对道岔尖轨中存在的导波的多模态和频散等传播特性进行了研究,提出了基于超声导波的道岔尖轨伤损监测方法,并在理论分析和有限元仿真的基础上使用超声导波监测仪对尖轨进行模拟缺陷监测试验。结果表明:采用60 kHz的超声导波能够有效监测到道岔中截面损失在3.40%以上的缺陷,采用超声导波监测道岔尖轨伤损具有可行性。     

考虑整车动力学特性的高速列车车体结构疲劳仿真

高速列车车体的结构疲劳问题,关键还是轻量化设计导致的强度、刚度和寿命变化后产生的问题.论文提出一种新混合模拟技术,主要是结合多学科优化系统理论,采用并行优化算法,进行结构疲劳可靠性设计.核心是利用多体动力学和有限元法混合模拟技术在进行结构疲劳设计时考虑整车动力学特性,分析线路典型工况下结构振动特性和结构疲劳损伤之间的作用机理,考虑典型载荷工况和其他不确定因素影响.并且采用随机统计概率方法和多目标优化手段进行结构疲劳设计.以某型高速车体结构作为算例,并通过试验验证.仿真计算结果表明,这种方法可以从整车动态特性的角度系统研究车辆振动特性和结构疲劳性能之间的相互作用机理,还可以及时有效地解决工程结构疲劳设计优化的问题.     

应用声发射技术研究车辆构件的疲劳断裂特性

声发射技术是根据材料或构件受力变形或断裂时发出的弹性波来判断其内部损伤程度的无损检测方法。它能连续检测结构内部损伤的全过程。本文介绍了声发射技术的特点和进行疲劳断裂监测的实验理论基础；并利用美国ＰＡＣ公司的ＬＯＣＡＮ３２０声发射仪测试４０号车轴钢疲劳裂纹扩展的声发射特性；最后对声发射技术在车辆构件疲劳断裂分析中的应用研究进行了探讨。     

高速列车智能视频分析应用研究

为提升高速列车智能化水平，搭建高速列车智能视频分析系统，主要由车载摄像机、视频监控服务器、智能分析主机等设备构成，可通过车厢控制器与其他车载系统和设备进行信息交互。该系统基于深度学习算法构建智能视频分析模型，实现车厢敏感人员识别、车厢乘客拥挤度检测、车厢遗留行李检测、车厢重点位置监控、司机疲劳驾驶监测等功能；当检测和识别出异常事件时，告警信息可在旅客信息系统的显示终端上自动显示，或由广播装置播放告警信息。     

大型桥梁健康监测研究进展

回顾桥梁健康监测的发展历程。介绍桥梁健康监测系统的组成、监测内容功能及特点。对信号分析与处理的传统谱分析方法与小波变换、希尔波特黄变换(Hilbert Huang)进行比较。介绍最新的信号时频分析方法希尔波特黄变换的具体算法,及其在结构参数识别、损伤识别、消除实测南京长江大桥应变信号中的对讲机干扰等方面的具体应用。对动力指纹分析法、模型修正与系统识别法、神经网络法、遗传算法5种损伤检测方法的基本原理、特点及发展动态进行概述和总结,指出神经网络技术结合遗传算法是结构损伤检测的发展方向之一。     

重载铁路钢轨探伤高速试验平台超声验证研究

以新朔铁路钢轨探伤现状为背景,建立高速试验平台,研究高速下的超声探伤性能.基于钢轨超声检测原理设计了不同类型人工伤损,通过理论计算对比了60 kg/m钢轨和高速试验平台样板轮的超声反射路径差异.利用CIVA软件建立60 kg/m钢轨和样板轮仿真模型,对比分析其超声探伤结果.在高速试验平台进行静态和动态试验,对高速下超声...     

高铁司机行车前疲劳检测系统设计与开发

对高速铁路司机行车前疲劳状态进行检测,可预防疲劳驾驶,保障行车安全。为此,设计开发了高铁司机行车前疲劳检测系统。检测了高铁司机的心率变异性、闪光融合频率、血氧、血压、呼吸、体温等心理、生理指标,并调查主观疲劳程度和出乘前一晚睡眠时间,获得了180人的有效数据。用统计产品与服务解决方案(SPSS)进行因子分析,计算出综合疲劳指数,并验证综合疲劳检测模型的拟合度。采用K-均值聚类分析和CART决策树算法,将综合疲劳指数分为4个等级。系统可在5 min内完成全部检测,即刻出报告,可防止高铁司机疲劳驾驶,并促使他们出乘前注意休息。系统附加提供按摩放松操作和保健知识推送,同时建立个人档案,以便长期监测司机疲劳状况。     

基于预紧力工况下的原位螺栓超声检测研究

高铁制动盘螺栓疲劳裂纹可能会危害列车行车安全,有必要进行原位检测。但常用小角度纵波检测未考虑原位状态下预紧力的影响,螺栓缺陷定量精度不足。运用CIVA软件对原位螺栓裂纹进行仿真并优化检测工艺;利用有效弹性常数法表征螺栓在应力诱导下的宏观各向异性,研究预紧力对缺陷定量的影响规律。建立原位状态的螺栓模型,分析折射角,晶片尺寸,频率和带宽对螺栓声场和缺陷回波的影响,选择最佳工艺参数。基于此参数,模拟不同预紧力下不同尺寸缺陷的回波。研究结果表明:不同预紧力下回波幅值不同。最后,绘制缺陷大小-波幅曲线图,实现螺栓缺陷定量分析。对实际螺栓开展原位检测,结果表明考虑预紧力后,缺陷定量误差降低了12%。     

提速客运机车车轴超声波探伤方法初探

分析了提速客运机车在役车轴产生疲劳裂纹位置,提出了对车轴进行超声波探伤的方法,并介绍了疲劳裂纹波形特点和影响裂纹定量误差因素。     

高速铁路跨度132m再分式简支钢桁梁设计研究

西成高铁上跨西宝高铁及福银高速公路,与西宝高铁夹角仅14.2°,建桥条件复杂,经方案比选后采用1-132 m再分式简支钢桁梁。本桥是西成高铁重难点控制性桥梁工程,是国内首座高速铁路铺设无砟轨道的最大跨度简支钢桁梁桥。对本桥的关键技术问题进行研究,详细介绍本桥的主桁结构形式、杆件尺寸、联结系、桥面系、主桁计算模型及其计算注意事项、主桁及桥面系计算结果、动力分析结果、预拱度的设置、施工方案等。研究结果表明:再分式钢桁梁有效提高结构刚度;采用的正交异性板结构设计参数合理可靠;通过采取梁端设置过渡梁的措施,满足无砟轨道高速行车的要求;桥梁的强度、刚度、疲劳及动力性能等均满足高速铁路规范的要求。     

运营高速铁路重点地段基础变形监测技术研究

目前运营高速铁路重点地段基础变形监测缺乏完整的技术体系,以某运营高速铁路重点地段基础变形监测实践为依托,进行以下研究:(1)分析运营期高速铁路重点地段基础变形监测特点,提出重点地段的选取原则;(2)结合相关规范,提出适用于有砟轨道和无砟轨道的监测断面和监测点布设方法以及相关监测技术要求;(3)根据重点地段监测方式的特点,提出稳定基准点选取方法;(4)探讨重点地段变形分析方法,提出以“单次月变形量”和“三个月累计变形量”为主要衡量指标的重点地段综合预警机制。实践证明,该研究成果有助于及时掌握重点地段变形情况,进而采取相应措施来保障线路平顺性。     

基于智能手环的动车司机疲劳驾驶检测系统

基于智能手环的动车司机疲劳驾驶检测系统可对疲劳驾驶行为进行报警,对高速铁路行车安全至关重要。本文阐述系统的整体设计和各模块功能,分析智能手环的工作原理和手部加速度信息的采集过程。在分析动车司精神状态与手部运动关系的基础上,给出手部运动系数的概念,并运用K-means聚类算法进行分析处理,提出一种动车司机疲劳驾驶检测模型。在动车组驾驶室搭建原型系统,阐述系统的实现过程,并在高速铁路试验段进行试验,试验结果表明,该系统对司机疲劳驾驶检测的准确率达到93.6%。     

浅谈8K电力机车在役车轴超声波探伤方法

分析了8K电力机车在役车轴疲劳裂纹产生原因,提出了超声波探伤方法,并介绍了疲劳裂纹波形特点和疲劳裂纹定量影响因素。