高速磁浮交通结构健康监测数据处理方法

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fuyao698
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前各种轨道交通制式百花齐放,为缓解城市拥挤和加快区域联系提供了多种轨道交通建设的选择。作为二十一世纪最具竞争力的陆上交通系统,高速磁浮铁路是我国建设大运量交通运输体系的选择之一。对于高速磁浮交通而言,建立结构健康监测的综合平台,对结构健康状态及安全性进行实时的监测,对监测数据进行及时的处理与评估,及早的发现问题,及时的采取相应的维护措施,对保障磁浮交通的安全运营有着极大的作用。
  对于高速磁浮交通而言,为保障列车的可靠运行,需要对轨道梁的动力响应、轨道梁的损伤、车辆荷载(车轨作用力)和轨道不平顺状态进行实时的监测。本文的研究以TR08高速磁浮为研究对象,研究了高速磁浮交通结构健康监测数据处理分析方法,主要内容包括以下几个部分:
  (1)首先,介绍了关于轨道梁常规项目的监测和数据处理分析,总结了动态应变、变形、垂向振动加速度、固有频率的一些限定标准;在轨道梁的常规监测项目中,可以通过过车响应时的应力应变是否过大、垂向位移变形量是否过大、振动加速度量级是否过大以及轨道梁的振动频率变化等项目来反应其工作状态是否正常。
  (2)然后,本文第三章探讨了基于轨道梁环境振动响应数据来识别轨道梁损伤的一种方法。将环境振动近似的看作是白噪声信号激励,以小波包分解的方法对轨道梁响应信号进行了时频分解,并求出各频带能量所占比例,依据轨道梁损伤后各频带能量会发生转移的原理,对轨道梁的损伤进行识别。结合模式识别聚类分析的分类功能,以有限元仿真模拟的方式建立了轨道梁的损伤样本空间,用以验证和说明本章所述方法,并结合三种工况进行了具体分析。
  (3)为保证磁浮车辆荷载不至于过大而对轨道梁和车辆结构造成影响,第四章推导了高速磁浮列车与轨道之间作用的垂向电磁力及其分布的反演方法。根据高速磁浮列车车辆结构建立了响应的动力学方程组,在动力学方程组的基础上转化成状态空间方程的形式,然后利用最优控制理论反演了作用在电磁铁模块上的合力。得到单个悬浮电磁铁模块的合力之后,根据常导高速磁浮列车的悬浮控制方法分析了电磁铁模块上电磁力的分布状态。
  (4)对于高速行车的状态下,轨道结构的不平顺对行驶的舒适和安全起着重要作用。高速磁浮铁路轨道的不平顺是评价轨道状态的重要依据,第五章研究了基于不平顺监测数据评价磁浮轨道状态的方法。首先针对局部峰值的评价,探讨了高速磁浮轨道定子面垂向不平顺峰值的分级标准和扣分评价方法;然后提出了MGQI的概念,考虑不平顺波长对磁浮列车响应的贡献量不同,计算了不同频率的加权系数,更加全面的考虑了不平顺造成的影响。
其他文献
全球老龄化趋势显著,老年人日常活动中,步态失稳引发的跌倒,往往影响老年人的生理和心理健康。鞋履作为路面与足部的中间介质,是引起步态变化的重要因素之一,而不平坦路面则是另一个重要因素。人体的步态稳定性与自身平衡能力相关,人需要借助平衡系统进行姿势调整,维持行走时的稳定性。  为探究老年人步态稳定性的主要影响因素,本课题基于生物力学理论,利用运动学参数及表面肌电参数,结合老年行动模拟装置进行研究。老年
学位
在冷环境中,防寒服装是维持人体热平衡、热舒适的重要保障。羽绒服以优良的保暖性能成为防寒常用服装,对其环境适应能力进行准确的定量表征能够为消费者选购合适的羽绒服提供积极有效的指导。额定温度由ASTM F2732标准首先提出,指人体在穿着或使用某一产品时,能够维持热平衡的最低可适应环境温度,可为着装者提供服装与环境气候之间的关联信息,后续国际上也多有此类研究展开。本文通过对服装建模理论的剖析、常用额定
学位
近年来,人们对健康有了深入的认识,兴起了全民健身的热潮,但是掌握合适的运动强度才能起到健身效果。为了给健身爱好者提供更科学有意义的运动指导,本论文把柔性织物应变传感器(文中简称柔性传感器)应用在跑步裤上形成智能跑步裤。采用递增负荷跑步运动,采集柔性传感器的电阻指标、受试者的生理指标、RPE主观疲劳指标,分析各指标与负荷等级的关系,利用CNN算法和阈值方法对运动负荷等级强度进行分类识别,为柔性传感器
防寒服可保护人体免受低温侵害,对防寒服隔热性能全面准确的评估关系到着装者的健康与安全。作为常见的防寒服品种,羽绒优越的隔热性能主要得益于其较高的蓬松度,内部握持的大量静止空气对服装整体隔热性能的贡献较大。然而,羽绒服较易受压变形,静止空气量的减少会改变服装局部乃至整体的隔热性能。现行的羽绒服相关测评技术和标准,均未将其受压形变的因素考虑在内,具有局限性。因此,本文着重研究羽绒服受压形变时隔热性能的
学位
本文旨在建立织机效率预测模型,根据已有的生产工艺参数运用BP神经网络及其改进算法进行预测,填补国内外在这一领域的空缺。课题主要工作有:  首先,进行数据的收集与整理。将纺织厂中收集的数据先转化为国际通用单位符号。然后将整理完的数据因素利用SPSS软件与织机效率分别进行相关性分析,从理论上确定各个因素和织机效率有无相关性,以便于最终确定神经网络结构的输入参数。  其次,建立预测模型,本文共设计三种预
学位
熔喷非织造材料的纤维直径细,过滤性能优异,材料的孔隙小,比表面积大。但材料的蓬松性不够好,在熔喷材料中加入常规纤维,增加材料的厚度和蓬松性能,提高材料的吸音性能和保温性能。  本文首先采用FLUENT软件对熔喷气流场和不同工艺参数下的插层熔喷气流场进行了模拟计算,插层出风口的气流速度和位置的变化对熔喷气流的速度和温度影响不大,但影响熔喷气流的偏转程度。熔喷气流压力的改变,影响气流场的速度,对温度影
阿克明斯特满铺地毯毯面厚重,图案绚丽,广受消费者的亲睐,但在使用过程中易出现起鼓问题,严重影响其外观美感和使用性能,是地毯企业急需解决的实际问题。目前,企业通常对起鼓地毯进行修割拼接解决起鼓问题,修割拼接破坏了地毯的整体性,并不能从根本上改善铺装及使用受力和环境温湿度变化对地毯起鼓的影响,急需新的、适应性更强的解决措施。  本文首先建立地毯起鼓的评价方法,提出起鼓表征指标(面积增长量),可定量表征
学位
纳米粒子因其独特的性质,近年来己经成为材料科学研究的热点。利用不同功能的纳米材料与各种聚合物恰当匹配能制造出一类多功能、高性能的复合材料。但是纳米粒子比表面积大、表面能高,易团聚,因此提高它在聚合物基体中的分散性是制备聚合物/纳米复合材料的关键。本课题的主要研究内容是采用溶液共混法将纳米SiO粉体添加到聚酯PET中,以制成PET/纳米SiO复合材料。首先通过物理、化学方法对纳米SiO粉体进行表面改
学位
随着我国城市经济的迅速进步和发展,城市停车问题成为阻碍城市文明发展的一个重要难题。虽然我国相关部门已经出台了相应的政策来缓解这个问题,但是由于受财政资金等因素的影响,使得我国城市的停车设施建设无法满足城市停车的需求。因此,推广PPP模式来建设停车设施是十分有必要的。但是在PPP模式下,停车设施的定价问题也成为一个十分很重要的问题,既影响着项目运营后的经济效益,从而直接影响社会资本在项目决策阶段对项
学位
波磨是钢轨表面损伤的一种,呈现出波浪状的周期性特征。随着城市轨道交通行业的不断发展,钢轨波磨也愈发成为不容忽视的问题。波磨的产生会增大钢轨表面不平顺,引起轮轨间相互作用的加剧,产生额外的振动和噪声,影响车辆运行和周围环境,严重的波磨甚至会带来安全隐患。钢轨波磨形式多样,机理复杂,影响因素众多,至今还未建立统一的理论和通用的治理方法。本文试图通过分析波磨的特性、发展过程以及对车辆轨道各部件的影响,以
学位