Time-frequency Analysis of Train Vibration Using Order Analysis and Correlation

오더분석 및 상관관계를 활용한 철도차량 진동 데이터의 시간-주파수 분석

  • 최성훈 (한국철도기술연구원, 차세대고속철도사업단) ;
  • ;
  • 박춘수 (한국철도기술연구원, 차세대고속철도사업단)
  • Published : 2009.12.30

Abstract

Short-time Fourier transforms (STFT) are useful for analyzing signals with harmonics that vary with time. If the variation of the harmonics with time is smooth, such as in kinematic vibrations in vehicles, then it is possible to improve the STFT using order spectra and correlation analysis. In this paper, it is shown how correlation analysis can be performed when the speed signal is noisy or unknown and then it is shown how order spectra become simple to compute after this analysis. The results are illustrated by an analysis of axle and car body vibrations in the prototype high-speed train, HSR-350x.

Short-time Fourier transforms(STFT)은 시간에 따라 변동하는 조화성분을 가지는 신호의 분석에 유용하게 적용되는 방법이다. 철도차량의 진동신호에서 많이 발견되는 운동학적 진동은 조화 특성이 속도 변화에 따라 점진적으로 변하기 때문에 오더 분석 방법과 상관함수를 이용하면 STFT 분석 방법을 개선할 수 있다. 본 논문에서는 차량의 속도 신호를 구할 수 없거나 잡음이 많을 때 상관함수를 이용하여 신호를 재추출하여 오더 분석을 적용하는 방법에 대하여 다룬다. 이 방법을 한국형고속열차의 운행 중에 취득한 차축 및 차체 진동데이터의 분석에 적용하여 기존의 STFT와 오더 분석을 이용한 방법을 비교 하였다.

Keywords

References

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