铁路继电器温度加速寿命试验方案设计与分析

铁路继电器是铁路设备中的关键器件,它在运行中的可靠性与安全性是确保各种自动控制设备正常工作的保证。分析影响铁路电器正常工作的主要环境因素,对铁路继电器在温度应力和振动应力下机械特性和电气特性的失效机理进行研究。为了更快速、准确的了解其振动和温度应力作用下的可靠性寿命,设计在规定随机振动应力下施加4个温度水平的加速寿命试验方案,确定铁路继电器在机械特性和电气特性2方面的失效判据,机械参数、电气参数、触头动作特性和表面形貌的三维参数是对继电器的失效判据和分析的必备数据。根据铁路继电器的失效寿命特性确定失效寿命分布与可靠性统计模型,并进一步阐述了无失效试验数据的可靠性分析方法。     

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。     

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。     

铁路钢桥整体节点双轴疲劳试验研究

依据铁路钢桥整体节点处次应力的形成和分布状态,设计次应力疲劳试件。利用双轴疲劳试验研究次应力对疲劳寿命的影响,同时进行有限元法对比分析。试验和理论分析结果表明,叠加次应力后的疲劳起裂寿命明显短于没有叠加次应力的疲劳起裂寿命,说明次应力对疲劳强度的影响不能被忽略。计算分析还发现,将次应力与轴向应力等同进行疲劳检算不恰当,将次应力全部当成轴向应力考虑的设计过于保守。     

高速列车液晶显示器可靠性强化试验技术研究

针对高速列车液晶显示器型式试验所导致的产品寿命损伤无法量化及试验周期较长的情况,从显示器的设计寿命与实际使用工况出发,通过强化试验模型推算出与现场实际损伤等效的试验参数,研制了温度循环与综合应力2种可靠性强化试验剖面,确保了产品具有足够的强壮度,避免了因试验过度强化而导致其可靠性过高的问题。通过试验,迅速激发了产品的多类潜在故障,经故障分析与改进,提高了其固有可靠性。     

动车组控制单元寿命试验研究

近年来,随着轨道交通技术的发展,复兴号高速动车组列车大量投入使用,且成为我国居民出行的重要交通工具,其中动车组控制单元电子产品作为关键部件,是列车安全运行的重要保证。为进一步提升动车组控制单元电子产品检修效率,提高产品质量和可靠性水平,文章选取典型的动车组控制单元电子产品为研究对象,在分析其运行环境及寿命指标基础上,以产品的主要敏感应力作为试验条件,采用基于威布尔分布的模型,结合加速试验方法开展可靠寿命试验设计研究,探讨一种适用于动车组控制单元电子产品整机可靠寿命评估的方法,对提升产品可靠性及维保策略提供有效的数据参考和借鉴。     

基于仿真的动车组通信板寿命评估技术

为了提高电子产品的可靠性以及节约电子产品寿命评估的费用,缩短寿命评估的周期,提出通过寿命仿真技术对电子产品进行寿命评估。以动车组通信板(TRC)为研究对象,首先分析了通信板(TRC)的原理、性能参数及应力,提出了通过SolidWorks、Flotherm、Calce PWA软件建模和应力分析进行通信板的寿命仿真的流程方法 ,然后对通信板(TRC)的可靠性进行评估。与此同时通过通信板(TRC)的加速寿命试验,对寿命仿真的评估进行验证,实物寿命试验评估值与仿真寿命值比较接近,为电子产品的寿命预测技术研究提供新思路。     

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。     

列车运行监控装置主机的可靠性鉴定试验

目前铁路行业尚未制定可靠性鉴定试验标准,为验证LKJ主机的MTBF是否达到规定要求,通过分析主机所历经的主要环境,设计了由温度、湿度、振动、冲击、变化电压、浪涌和电快速脉冲群等6种应力组成的综合环境条件,并针对具体试验情况,确定采用定时截尾试验统计方案。通过试验,求得其平均无故障间隔时间(MTBF:mean time between failures)点估计值为8 558 h,60%置信度区间估计值为(2 858 h,38 351 h)。     

加速锈蚀钢筋的疲劳试验研究

采用外加电流加速锈蚀方法获取锈蚀钢筋并进行轴向拉伸疲劳试验,研究锈蚀钢筋的疲劳寿命退化规律。对7根未锈蚀钢筋试件和34根加速锈蚀钢筋试件进行轴向拉伸疲劳试验研究,分析应力幅值与平均截面锈蚀率对钢筋疲劳寿命的影响。钢筋试件近似按平均截面锈蚀率分为0、5%、10%、15%和20%等5组。研究结果表明:锈蚀后钢筋疲劳寿命显著降低,但不同锈蚀程度钢筋试件的应力幅值与疲劳寿命之间均呈对数线性关系;与未锈蚀钢筋试件相比,平均截面锈蚀率为5%、10%、15%和20%的钢筋试件疲劳寿命分别下降了70%、80%、90%和95%;锈后钢筋试件的疲劳寿命近似按指数规律衰减。     

基于线路实测载荷谱的转向架部件振动疲劳分析

为分析轨道交通车辆转向架零部件疲劳断裂的原因,基于某地铁车辆线路试验数据,以转向架实测谱为输入激励,使用频域疲劳分析方法对部件进行振动疲劳寿命分析,同时也采用实测应力进行寿命分析,并与频域疲劳分析方法做对比。其中,分析了正常与异常载荷谱对部件疲劳的影响,探讨转向架零部件结构疲劳失效原因,分析结果可供相关设计与优化参考。     

车辆试验温度,湿度自动化测试系统

车辆试验温度，湿度自动化测试系统，已在国际招标１６８新型客车空调试验和采暖试验的温度测试中的应用。它具有测点多，精度高，自动化程度高，且能耐振动，抗干扰等特点。     

铁路货车可靠性试验方法及评价标准的研究

在中国铁道科学研究院环行试验基地进行的历时5年的提速货车120 km.h-1可靠性试验的基础上,结合运营线试验分析,提出铁路货车可靠性试验方法:参试车辆应具有代表性;试验线路应具有典型性,并设置一定的线路不平顺;试验里程为1至2个段修期;最高运行速度的试验里程不应低于总里程的60%。在分析测试结果、故障分布及车辆可靠性指标和铁路货车关键部件的疲劳特性的基础上,依据故障的严重程度和对车辆维修的影响,对故障进行分类与加权,计算货车的平均无故障时间和故障率,并进行评价;将落车时实测的静应力与运行中测得的动应力叠加并用Goodman方程转换,得出以对称循环表征的疲劳等效应力,结合对称循环概率疲劳等效应力和部件细节对称循环的概率应力—寿命曲线,通过Miner线性累积损伤法实现转向架关键部件疲劳寿命的可靠性预测。     

基于加速退化的动车组电源板寿命试验及评估技术

阐述了电源板(AVR6)基本功能原理,深入分析了电源板的性能参数及其敏感应力,提出电源板的强化试验的项目及其试验剖面;通过强化试验探索电源板的关键参数应力极限条件,提出并设计了电源板的加速退化试验应力组合方案及试验样本量;通过对试验数据的分析,提出电源板伪寿命及多应力加速退化模型;利用MLE估计和协方差矩阵,综合评估了电源板的可靠性和寿命水平,可作为提高产品可靠性和制定检修周期的依据。     

基于可靠性仿真的寿命预测技术及应用

为实现产品寿命的快速评估,探讨了基于可靠性仿真的寿命预测方法的适用性及有效性情况。以某车载处理器模块为研究对象,找到了热、振动设计的薄弱环节,预测了平均寿命指标为4.84年。该方法相对于可靠性预计的寿命评估技术,不依赖于器件手册的故障率数据,预测精度较高,相对于加速寿命试验的寿命评估技术,预测周期及试验成本可以极大缩减,具有广阔的应用前景。     

变流器柜体冲击和随机振动试验的数值模拟

根据标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,采用ANSYS有限元分析软件计算了随机振动环境下的响应,得到了结构的1σ、2σ、3σVonMises最大应力.利用材料的S-N曲线,并根据Steinberg提出结构在随机载荷作用下的响应是基于高斯分布和Miner提出的线性疲劳累计损伤理论,对设计的结构在给定随机振动环境下的疲劳寿命进行了预估.运用瞬态动力学分析方法模拟了冲击试验过程中的受力情况.     

机车风机轴承寿命探索研究

机车检修周期与检修范围直接影响着机车维修费用。轴承作为机车的关键部件,其寿命特性在设定机车检修周期和制定检修规程的过程中起到了至关重要的作用。文章介绍了如何应用加速寿命试验对风机轴承寿命进行探索的方法,并在该方法中引入了新旧轴承失效数据的对比分析,以提升机车轴承寿命特性的准确性。     

功率循环测试中衬底焊接层的可靠性

基板与陶瓷衬底之间的焊层寿命通常利用IGBT模块的被动加热和冷却(热循环)来测试,但这种试验会引起焊层失效(分层)。实际应用中,IGBT和二极管芯片是主动被加热的,诸如焊线脱落等其它模式的失效也会限制使用寿命,通常可通过功率循环试验来评估这种应力的影响。本文通过功率循环试验来评估衬底焊层的失效,利用高循环周次的测试进行有效的衬底焊层热循环试验,其关键在于功率循环过程中焊层温度的预测。在温度波动不大的条件下,比较了被动热循环和主动功率循环时对焊接寿命的影响。     

B级钢侧架疲劳试验方案可靠性分析

在可靠性理论和加速寿命试验方法的基础上，类比TB1960－1987标准，得出了B级钢侧架的疲劳试验方案。分析过程中充分考虑了B级钢与ZG25材料性能的区别，所得方案具有一定的可行性。     

基于加速退化数据的动车组电连接器寿命预测研究

电连接器对于动车组安全可靠稳定地运行至关重要。为提高电连接器产品寿命预测的效率与准确度,通过设计实施连接器加速试验,获取产品性能退化数据,采用寿命预测物理模型与数据处理算法,基于退化量分布的加速退化数据建模流程,实现动车组电连接器可靠度与寿命的评估。据此设计了基于退化数据的寿命预测软件,实现了退化数据预处理、数据分布拟合、模型参数计算、模型曲线绘制与寿命值的预测。