【技术实现步骤摘要】
一种基于声振法的高铁制动片无损检测方法
[0001]本专利技术涉及一种基于声振法的高铁制动片无损检测方法。
技术介绍
[0002]在实现列车高速运行的同时，如何保证列车的安全停车也是一个不得不考虑的问题。列车既要跑得起，也要停得下，因此列车高速行驶离不开安全可靠的制动技术。根据制动力的产生方式，高速列车采用的制动方式可分为电制动和空气制动两大类。电制动是在列车制动时，将所有牵引电机的电动机工况转变为发电机工况，以此产生制动转矩，将列车机械能转化为电能，采用该方式获得的制动力是由动力传动系统产生的，电气制动又称为动力制动。电制动时，如果由牵引电机所产生的电能被反馈回供电网，则称为再生制动。如果产生的电能只能通过列车上的电阻器发热消耗，这种方式就是电阻制动，又称为能耗制动。然而，制动过程中随着列车速度的下降，牵引电机的转速减小，电气制动功率也随之下降，所以，电气制动产生的制动力仅适用于列车速度大于50km/h的情况。可见，列车只采用电气制动是难以实现列车的快速停车的。
[0003]空气制动是通过压缩气体的膨胀驱动刹车片，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于声振法的高铁制动片无损检测方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：步骤一、对高铁刹车片施加激励，通过传感器获得高铁刹车片的振动信号，并得到振动信号的时域和频域图像数据；步骤二、利用获得的振动信号的时域和频域图像数据，计算时域信号和频域信号的各个统计参数；步骤三、对计算出的统计参数进行数据降维和特征提取，并选择与缺陷信号相关的特征参数进行统计；步骤四、利用深度学习方法和SVM方法对刹车片振动特征参数进行分析、训练，得到刹车片分析的结果；步骤五、通过得到的训练结果进行高铁制动片无损检测，若检测结果不涉及缺陷信号相关特征参数，则认为高铁制动片无损。2.根据权利要求1所述的一种基于声振法的高铁制动片无损检测方法，其特征在于：所述的步骤一中，是通过加速度传感器、处理电路和数据采集卡将获得的振动信号中的时域信号传入到电脑中。3.根据权利要求1或2所述的一种基于声振法的高铁制动片无损检测方法，其特征在于：所述的步骤一中，是利用傅里叶变换把时域信号变成频域信号。4.根据权利要求3所述的一种基于声振法的高铁制动片无损检测方法，其特征在于：所述的步骤二中，计算时域信号和频域信号的各个统计参数的过程是，截取有效的特征区间，计算时域信号的峰值、均值、均方差、有效值、方差、标准差、偏态指标与峭度指标、其它无量纲指标的数值、频域信号的特征数值，并且利用同一组获得的多个实验数据求取这些数值的平均值作为最终的特征数值；其中，1).峰值的计算或确定方法为：峰值反应的是时域信号中，在某一时间段内幅值的最大值，即敲击实验中刹车片被敲击的一瞬间产生了峰值；2).均值的计算或确定方法为：敲击振动信号的均值是样本函数x(k)＝(k＝1,2,3
…
,N)在时间轴上的积分平均；其信号均值估计公式为：3).均方差的计算或确定方法为：均方差能够反映出信号相对于零点的波动，能够辨识出信号的平均能量，其对应的数学表达式为：4).有效值的计算或确定方法为：有效值又被称之为均方根值，对敲击振动信号来说，有效值和振动能量是相对应的，其
数学表达式为：5).方差的计算或确定方法为：方差是用于描述敲击信号相对于均值的波动情况，方差反映了敲击信号的动态分量，对应的数学表达式为：6).标准差的计算或确定方法为：标准差即为方差的开方，表示为：7).偏态指标与峭度指标的计算或确定方法为：偏态指标也称之为偏度，它与峭度指标都是用来描述敲击信号偏差的正态分布程度，分别用K3，K4表示：表示：式中，p(x)为概率分布函数其表达式为：8).其它无量纲指标的计算或确定方法为：从理论上讲，当敲击状态变化引起的参数发生变化时，无量纲指标会有更加明显的变化；波性指标K、峰值指标C...
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