Трудов много, в целом они более-менее пишут об одном и том же. Но в этой задаче не надо искать глубокую модель динамики ПС из учебника. В учебнике специально выделены к рассмотрению только силы, существенные для проектирования экипажной части.
А в жизни куча шумов (отсечь их - основная проблема обработки записей акселерометра), поэтому проще и точнее будет идти экспериментальным способом.
Взять микроконтроллер, завести входной сигнал по ускорению, написать быстрое преобразование Фурье, чтобы получить спектр частота - амплитуда (задача почти типовая, программа есть в учебниках для продвинутых студентов).
Затем, да, определенный объем экспериментальной работы - поставить на вагоны с разной нагрузкой и разным состоянием бандажей, посмотреть на соотношение частот в спектре при разных глубинах и сочетаниях дефектов на поверхности, на звеньевом пути, бесстыковом, в зависимости от балльности и т. д.
Да, есть вероятность, что вылезут проблемы типа большого разброса реальных данных, где понадобится какое-то локальное ноу-хау по выделению нужной информации - тут кто сам не пробовал, не узнает, а кто уже пробовал - держит в секрете. Но в целом научной-то стороны как раз понятно, куда грести.
А вот при внедрении основные сложности будут не научные, а с электропитанием и передачей данных об обнаруженных отказах (если не на пассажирском вагоне ставить. Там уже есть подобные системы для контроля температуры букс, а вот ползуны пока вроде на слух, если не отстаю от жизни).
Очень может быть, что по аналогии с буксами, сделать систему статической и дополнить ПОНАБ (как там его последняя версия зовется) вибродатчиком будет правильнее: нет проблем с питанием, связью и техобслуживанием - раз, на сети гораздо меньше установок, чем вагонов - дешевле внедрение - два, и есть готовый протокол реагирования при выявлении дефектов - три. Правда, кроме ползунов система ничего не почувствует, а такой прибор хорошо бы сразу под более широкий спектр отказов затачивать.
Лет пять назад был на конференции по промавтоматике, там Омрон (японцы) представляли систему диагностики любых электрических машин. Подключаешь к движку черный ящик. Он самообучающийся. За несколько дней запоминает нормальное состояние именно этого движка. И потом выдает степень здоровья в процентах и пересылает по нескольким промышленным протоколам связи на выбор хозяина, можно предсказывать выход из строя и отправлять на ремонт до поломки.
Они предлагали 2 версии. Дешевая реагировала только на ток, более дорогая включала вибродатчик.
Так что в соседней отрасли есть уже очень близкие по сути и доведенные решения.
Я прикидывал немножко - частоты не очень большие. Чтобы делать записи в достаточном для анализа разрешении, в принципе хватит даже ардуинки на 16 Мгц. Хотел как-нибудь взять её, поставить на мост машины и посмотреть, что получится
Картинки с лучами амплитуда-частота для всяких зубцовых гармоник были ещё в советских учебниках по диагностике, интересно же своими руками повторить такое, или дипломникам подкинуть. Но все не до того, да и делать патент ради патента легко, а выйти с этой темой на покупателя несколько сложнее.