基于Wiener过程的步退加速退化试验方法研究

为了分析铁路继电器在工作过程中的可靠性,研究环境应力中温度对铁路继电器性能的影响。分析继电器触头在温度应力下的失效机理,在化学侵蚀和电弧侵蚀2方面开展继电器性能退化的研究。为了更快速、准确地了解继电器温度应力作用下的性能退化量,提出步退应力加速退化试验方法,对试验应力水平的选择、样品数量的确定及试验时间等进行分析。针对试验过程中继电器接触电阻的退化,应用Wiener过程对继电器累积退化量进行处理,得到继电器在试验过程中的退化方程和可靠度函数。     

环境应力下铁路电器触点失效机理分析及寿命建模

分析了影响铁路电器触点正常工作的主要环境因素,对铁路电器触点在温度和振动应力作用下的失效机理进行了研究。综合考虑了振动应力所产生的摩擦带来的温升,以及电流通过触点时产生的温升,将触点表面形貌的特征参数和疲劳损伤理论融合进广义Erying模型,建立了温度、振动应力和寿命关系的模型。结果表明:所得到的寿命模型可以从机理角度反映环境应力、触点形貌和触点寿命之间的联系。     

加速寿命试验的预试验设计和实施

为有效进行加速寿命试验方案的设计,完成轨道交通电子产品的剩余寿命预测,需要设计并实施加速寿命试验的预试验。根据产品运行的环境特点,结合可靠性研制试验的步进应力施加方法,分温度、湿度和振动3种应力分别设计预试验。通过预试验实施,确定了温度、湿度和振动的极限应力水平,相关试验结果可为加速寿命试验方案设计提供输入和指导。     

基于PIC单片机的铁路继电器寿命试验系统

继电器的使用寿命是继电器能否长时间可靠、安全运行的关键技术指标。通过对该指标的试验和分析,可以有效发现继电器潜在的失效模式,消除安全隐患。以PIC18F45K80单片机为核心,对铁路继电器的寿命试验进行技术研究,提出一种新的寿命试验系统。通过监测继电器接点的工作状态,识别出接点接触不良、接点熔焊、接点桥接等故障。相比于传统的寿命试验只进行终检判断的模式,该技术能够实时获取接点实际功能状态,有助于更准确地评估继电器可靠性与安全性水平,及时发现潜在风险,为铁路继电器的研发、生产及全生命周期管理提供必要的技术依据。     

基于自适应可变权重的铁路继电器机电参数融合方法研究

铁路继电器性能优劣直接影响铁路系统的正常运行.为分析铁路继电器长期动作造成的性能退化,研究一种融合继电器机械参数和电参数的方法来综合反映继电器性能状态.利用熵权法分析继电器性能参数所含退化信息量,客观确定参数基础权重.根据性能参数退化特征,引入考虑关键参数优化差异的劣化参数凸显因子和异常趋势惩罚因子,对基础权重进行优化...     

提速转向架焊接构架疲劳寿命的实用分析方法

评估随机载荷作用下焊接构架的疲劳强度,并开展随机载荷下焊接构架疲劳寿命及可靠性研究。提出焊接构架疲劳控制部位的确定方法。开发用于采集应力时间历程的多通道、能连续十几小时工作的数据采集系统,研究了多种提高数据可靠性技术。建立基于累积破坏率的非线性二维疲劳累积操作准则及可靠性分析判据,在此基础上建立疲劳寿命及可靠性分析模型。对焊接构架用16MnR钢两种常用接头进行了系统的疲劳试验研究,得出接头疲劳性能数据曲面。对提速客车所用的209HS型转向架焊接构架的疲劳寿命及可靠性进行分析计算,得出可靠度为50%条件下大约可以运用5 75年;在99%的可靠度下,只能运用2 47年的结论。     

基于自然换流的无弧继电器无弧控制系统及性能

为对电磁继电器进行无弧控制，基于自然换流原理分析无弧控制系统的拓扑和工作原理，给出无弧控制下延时和阈值电流等时序参数的选取原则；在形成无弧继电器样机基础上，通过搭建交直流380 V的试验系统，对无弧继电器进行试验测试；通过典型负载下的寿命试验，研究影响无弧继电器性能的关键参数；对无弧继电器的故障类型进行分析，给出危害较大的故障如短路故障保护方法，并进行试验验证。结果表明：无弧控制虽然使得继电器吸合时间增大4 ms，释放时间增大10 ms，减缓了动作速度，但解决了电弧烧蚀问题，将继电器的电寿命提高1倍；无弧继电器性能主要受机械触点接触电阻和电流转移速度的影响；无弧继电器具有较好的可靠性，且在短路情况下具有较高的安全性。     

疲劳失效寿命概率分布的连续模型

材料疲劳失效寿命分布的一般模型是在给定存活率下的疲劳曲线，而强度分布的建立，是基于给定存活率下的S－N模型，通过函数概率变换的方法实现。在某些情况下，如进行复杂应力条件下的疲劳素损伤分布分析，疲劳失交寿命和应力幅水平的连续分布模型更有意义。本文通过建立疲劳失效寿命分布参数与应力幅水平的关系，提出了一种的疲劳失效寿命关于应力幅水平概率分布的连续模型。由于疲劳试验的长时间和高费用以及在某些情况下，试验会意外终止，得到的疲劳失效寿命样本通常是不完全样本。因此，采用截尾数据的极大似然参数估计。为了建立分布参数与应力幅水产的一般规律，对疲劳试验数据手册中提供的多种材料中有代表性的金属材料分组疲劳试验数据进行了分析，结果是，随着应力幅水闰的降低，疲劳寿命分布的均值和方差均单调增加，疲劳寿命分布的概率密度曲线形态随着均值的增加而变遍、变宽。尽管材料不同，试验方法不同，试验数据的来源也不同，但所表现出的规律却是相同的。其一，概率密度曲线随应力幅水平而变化的规律是相同的；其次，均值和方差与应力幅水平成乘幂关系。通过对大量试验数据的分析，得到了两个基本的经验关系，其一是疲劳寿命均值与应力幅水平的关系；其二是方差与应力幅水平的关系。     

高海拔条件下铁路信号设备电气特性适应性分析

高海拔地区气候环境条件恶劣，具有空气压力低、温度低、昼夜温差大和太阳辐射强等特点，这对铁路信号设备在高原地区正常使用造成了较大影响。鉴于信号设备高安全性与可靠性要求，采集了不同海拔条件下信号设备故障率统计数据，分析高海拔环境对电气电子设备电气特性影响机理，以及典型铁路信号设备故障案例；通过对比电气电子设备通用标准与信号设备标准，指出目前高原铁路信号标准中存在部分电气特性规定不完整，以及普遍未考虑海拔修正等问题；依据相关国家标准，给出高海拔条件下信号设备电气特性适应性对策及建议，为铁路信号设备在高原铁路中安全可靠使用提供参考。     

高速列车转向架构架结构的疲劳可靠性模型

为了准确评估高速列车转向架构架的疲劳可靠性,通过转向架构架相同材料焊缝结构的多级小样本疲劳试验数据,得到指定寿命下疲劳强度分布的概率密度函数;采用双参数雨流计数法,根据实测构架结构的复杂随机应力—时间历程曲线编制构架的应力谱,再按照Miner准则和疲劳损伤等效原则计算对应的恒幅对称循环等效应力,并由此拟合得到高速列车服役寿命下等效应力分布的概率密度函数;根据得到的构架疲劳强度分布函数和等效应力分布函数,以等效应力小于疲劳强度为疲劳破坏判据,建立高速列车转向架构架的等效应力—疲劳强度可靠性模型。以某型高速列车转向架构架横侧梁连接处为对象,基于焊接结构疲劳试验和长期跟踪测试试验数据,对模型进行验证。结果表明:模型可用于评估构架的疲劳可靠性,可为焊接构架结构的进一步优化及全寿命周期管理提供依据;该型高速列车转向架的构架结构在1 200万km总运行里程的服役寿命下,其可靠度达99.36%,安全系数较高。     

振动条件下电磁继电器性能参数变化规律的研究

长期的振动往往会引起电磁继电器的性能降低,甚至失效。针对电磁继电器的工作环境特点,提出了一种电磁继电器振动试验方案,设计了试验电路并进行了试验。试验结果表明:振动频率为40～130 Hz和振动加速度增大时,电磁继电器的释放时间与回跳时间无明显变化、吸合电压减小、释放电压和接触电阻缓慢增加、吸合时间的增幅及其波动量最为明显;在固有频率160 Hz下,性能参数均出现了明显的变化和剧烈的波动,最大波动量约为其他振动条件下的2倍;与振动频率相比,振动加速度对性能参数的影响更大些。通过数据分析发现,振动引发的电磁继电器性能参数变化中,吸合时间是较为敏感的参数。     

故障工况下常导磁浮车辆悬浮架载荷特性研究

针对中低速常导磁浮车辆运行过程中可能出现的故障工况，对悬浮架的载荷特性展开研究。首先根据实际参数建立动力学模型并分析其振动特性，研究了悬浮架构架在电磁铁失效、空气弹簧失效等故障工况下的位移特点；然后分析故障工况下悬浮架的载荷特性，并对悬浮架各部件的强度进行评估。研究结果表明：磁浮车辆的车体与悬浮架通过滑台间接相连，使得振动形式比较丰富；在电磁铁失效故障工况下，悬浮架构架质心的位移相对较大，与轨道碰撞后使得悬浮架载荷发生突变；相对于正常运行工况，左侧电磁铁失效时纵梁的应力最大值增长为原来的3.87倍，左后空簧失效和紧急落车时托臂的应力最大值分别增长为原来的2.59倍和8.11倍。对故障工况下悬浮架的载荷特性进行研究，可以为疲劳寿命计算和结构强度设计提供参考依据。     

简论牵引变压器的寿命

在分析影响牵引变压器寿命因素的基础上,从热、电、机械、化学等几方面分析了牵引变压器绝缘老化的机理和寿命终结的判据,着重研究了牵引变压器在过负荷条件下绝缘材料的温度对变压器寿命的影响,通过寿命估算和试验研究,初步确定了线圈最热点温度限值,从材料、设计、工艺几方面介绍了延长牵引变压器寿命的措施。     

轨道客车车下柴油机组振动问题研究

铁路客车车下吊装柴油机组作为整车电力供应设备,为整车生活及工作提供能源。介绍铁路客车车下小功率柴油机组振动特性,结合柴油机组振动导致的车上振动问题,总结振动对整车车体、内装结构的影响规律,并结合试验振动数据及设计结构总结小功率柴油机组振动的预防措施,明确铁路客车结构设计对柴油机组振动特性的各方面要求。     

轨道车辆制动产品橡胶件加速寿命试验研究

根据橡胶件在制动产品中的实际工作状态分析了橡胶件的失效机理,确定了影响使用寿命的特征参数,结合橡胶样件的阿累尼乌斯模型建立某种配方橡胶件的加速寿命模型,研究了一定应力下的高温加速寿命试验方法,并以空重阀橡胶件为例,进行了高温加速寿命试验。研究结果表明,高温加速因子的确定方法具有可操作性,能有效验证制动产品橡胶件使用寿命。     

高寒动车组牵引变流器运行环境特性研究

振动和温度是影响车载设备可靠性的重要环境因素。通过对某高寒动车组牵引变流器在"青岛—乌鲁木齐"的长距离线路运行测试,获取了牵引变流器柜体及其关键部件的振动和温度等实际运行数据,研究了不同车速和线路条件下牵引变流器及其关键部件的振动和温度特性差异,并与IEC 61373标准进行对比,了解了该车型牵引变流器实际运行环境特性。在此基础上,通过随机振动数据统计归纳技术得到了牵引变流器柜体及其关键部件运行线路振动载荷谱,可为产品可靠性研究和优化提供参考。     

DTECS-2的可靠性强化试验

针对目前轨道交通领域尚无可靠性强化试验标准的现状,通过分析DTECS-2所历经的主要环境,确定了影响其可靠性的主要敏感应力,设计了由温度步进应力试验(低温步进、高温步进)、快速温度循环试验、振动步进应力试验、综合应力试验组成的可靠性强化试验方案。通过试验激发出34类产品故障模式,经故障模式分析与改进,大大提高了产品的固有可靠性。     

高速列车制动盘寿命预测系统设计与实现

基于断裂力学有关原理对制动盘寿命进行预测。根据应力强度因子理论，提出用断裂率Kr以及载荷率Sr为失效双判据的缺陷评定图对含裂纹的制动盘进行安全评定的方法。在VB环境下，以Paris公式为理论依据，对制动盘剩余寿命预测系统进行设计并实现。系统采用模块设计思想，能够根据给定的数据对制动盘进行快速有效的评估分析、合理评价及寿命预测，对提高我国高速列车基础制动系统的可靠性和安全性具有重要的实用价值。     

温度应力下动车组连接器加速试验与寿命预测

为预测连接器的寿命趋势,减少器件检修时不必要的更换,文章以某型车端高压连接器为研究对象,以连接器的接触电阻退化作为参数指标,通过恒定温度应力加速退化实验获得其性能退化数据。利用阿伦尼斯模型描述样品寿命与温度之间的关系,使用逆高斯分布描述寿命函数,采用极大似然估计法对连接器的接触电阻性能退化数据进行数理统计,求解模型参数,对连接器进行了寿命预测,对其可靠性检测工艺及其加速寿命试验相关技术进行了研究。     

铁路信号继电器二次吸合机理分析及参数测量计算

铁路信号继电器工作是否可靠将极大地影响铁路通信系统的稳定性及可靠性。以铁路信号继电器作为研究对象,对触点电压、线圈电流和线圈电压的高速数据进行采集,对采集的数据进行频谱分析和滤波器滤波,去除噪声干扰,通过电磁继电器的电磁机构动作原理分析二次吸合现象产生的机理,研究了二次吸合时刻t_6的计算方法,得出继电器的时间参数。同时分析了时间参数与继电器可靠性之间的关系。通过与实测数据进行对比,证明精度达到了设计要求。