铁路的六次大提速及高速铁路的发展对轨道的平顺性提出了越来越高的要求,无缝线路通过焊接消除了普通接头存在的夹缝和错台等结构性病害,平顺性有了较大提升。但受焊接工艺、材质缺陷、不均匀磨耗等因素的影响,焊接接头位置的轨道不平顺现象仍无法完全消除。现行《修规》规定:对正线钢轨现场焊接焊缝表面质量及平直度,每年检查不少于1遍;对低塌达到轻伤的焊接接头,每季度检查不少于1遍。焊缝低塌等病害的及早发现对做好线路维修工作有着十分重要的作用。综合检测列车每10-15天对线路检查一次,检测频率远高于人工检查。如果能够通过轨道检测系统的数据,对焊缝不平顺性进行评判,那就意味着多了一种快速发现焊缝病害的手段,对于提升线路设备质量,推动铁路基础设施维修由“周期修”转为“状态修”意义重大。目前的轨道检测系统的空间采样间隔为0.25m/点,而焊缝不平顺的范围只有十几至几十毫米,当前的轨检系统无法直接识别焊缝不平顺。因此需要研究针对的焊接接头高频冲击的轨道短波不平顺检测及识别办法,实现焊接接头的自动识别和状态评判。本文通过对焊接接头病害类型、病害机理及整治措施进行统计分析、归纳总结,同时收集焊接接头不良处所的动力学数据,提出针对能量成分复杂信号的时频分析方法对不同工况下的车辆动态响应数据进行分析,得到接头处车辆动态响应的时频特性。通过实测焊缝平直度数据,建立焊接接头有限元仿真模型。利用验证后的模型,对扣件刚度、行车速度、接头波长、接头波深等因素的影响进行仿真分析,研究焊接接头影响因素及规律。基于时频分析及有限元仿真的结果,利用共振解调方法对车辆动态响应数据进行分析计算,研究焊接接头状态评判方法。并按评判结果进行现场复核以验证评判方法的有效性。