机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (16): 29-40.doi: 10.3901/JME.260733
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邓新1,2, 宫岛1,2, 周凯1,2, 周劲松1,2, 王瑞乾3, 孙维光1,2,4
DENG Xin1,2, GONG Dao1,2, ZHOU Kai1,2, ZHOU Jinsong1,2, WANG Ruiqian3, SUN Weiguang1,2,4
摘要: 动车组车体抖振由转向架蛇行与车体菱形模态耦合引发,严重影响运行平稳性,抖振状态实时监测对于行车安全至关重要。针对传统方法难以精准区分非抖振、孕育、抖振阶段,提出物理模型与数据融合的抖振量化方法。物理层面,通过多源测试分析,揭示转向架同相位蛇行阻尼比降低与模态频率差减小引发耦合振动并诱发抖振;数据层面,采用改进变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)和希尔伯特变换(Hilbert transform,HT)提取振动瞬时特征,构建模态聚能指纹(RE)、模态阻尼指纹(Db)、模态共锁系数(Lm)、模态相干系数(Pfr)四维核心指标刻画抖振演化链,融合500组数据(仿真200组、实测200组、增强100组),采用核密度估计(Kernel density estimation,KDE)建模三阶段特征分布,结合贝叶斯决策与“持续时间多证据一致性门控”,降低误警。试验表明,所提指标可有效区分抖振三阶段,模型判定与实际工况吻合度高,为车体抖振在线监测与抑制提供量化基础。
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