无砟轨道钢轨振动传递频域特性试验分析

李泽宇， 谭 義

(西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031)

伴随着国民经济的发展和人们出行需求的增长，列车的运行速度不断提高。无砟轨道作为新一代的轨道形式，要承担起承载更快、更重的列车的任务。由于轮轨相互作用愈加激烈，钢轨振动成了一个不可忽视的因素。这种振动信号会沿着钢轨向长度方向传播，也会沿着轨道结构往下传递[1]。钢轨的振动会对人们的生活环境产生危害，更会严重影响行车安全，使得维修任务加剧，而这些危害与钢轨的振动频率和传递特性息息相关，因此对无砟轨道钢轨振动沿着钢轨方向的传递特性的试验分析是十分必要的。

1 时域与频域分析法

1.1 时域分析法

时域是刻画物理信号对时间的关系，为了表达物理量随时间的变化规律。在时域图内对信号进行过滤波形、放大、统计特征的相关计算、相关性分析等处理，统称为时域分析法。

1.2 频域分析法

频域是一种描述信号在频率方面特性的坐标系。时域分析有许多局限性，如有些信号在时域上的特征不明显，因为信号不仅与时间有关，还与频率、相位等信息有关，这就需要进行信号频率的分析，频域分析可以将收录来的复杂信号分解为简单正弦波的叠加，可以更加精确地分析信号内部组成[2]。

把时域变换为频域的手段就要涉及到傅里叶级数和傅里叶变换。本实验运用MALTAB中的FFT函数进行频谱分析和PSD函数进行关于能量的功率谱分析[3]。

2 数据采集软件设计

本实验利用可视化的LabVIEW图形编辑语言和NI MAX配置管理软件交互设计数据采集软件设计。……