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。     

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。     

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。     

基于子结构瞬态结构应力的轨道车辆焊接结构疲劳寿命评估方法研究

瞬态疲劳分析比频域疲劳分析更能反映结构动态特性。该方法因轨道车辆有限元模型太大,仿真时间成本过高而难以被大量、广泛应用。提出基于子结构瞬态结构应力的轨道车辆焊接结构疲劳寿命评估方法。基于Guyan缩减理论,提出子结构模态匹配方法确定动态子结构模型,再对动态子结构模型进行刚柔耦合仿真获得载荷历程。对该模型生成的焊缝子结构模型进行瞬态分析,获得等效结构应力响应时程进行焊缝疲劳寿命评估。以某高速列车焊接车体验证,研究结果表明：所提出方法能考虑轨道车辆刚柔耦合模拟和结构的动态振动特性,与传统方法相比,模态分析时间减少到47%,焊缝疲劳寿命评估结果误差不超过2%,但瞬态仿真时间减少95%。该方法还可以运用于其他焊接结构的瞬态仿真疲劳寿命评估。     

基于虚拟疲劳试验的城市轨道交通车辆空气弹簧寿命评估方法

以上海地铁某型空气弹簧胶囊为研究对象,提出了一种基于Abaqus+Simpack+Fe-safe虚拟联合仿真试验平台的复合橡胶材料疲劳寿命评估方法。通过该虚拟仿真模拟技术,实现了空气弹簧的疲劳寿命评估和损伤原因分析。本方法的研究对合理确定空气弹簧检修周期、节约维修成本具有一定意义,同时该方法对研究具备多物理场耦合特性的复杂橡胶零部件疲劳特性具有一定的参考价值。     

跨坐式单轨车辆转向架构架疲劳寿命预测研究

为了验证采用计算机仿真分析跨坐式单轨车辆转向架构架疲劳寿命的可行性,建立了有限元分析模型,通过施加单位载荷,计算求得应力;分别将仿真分析得到的载荷时间历程和试验获取的载荷时间历程作为载荷激励,根据S-N曲线和Miner法则,结合疲劳分析软件Ncode对转向架构架进行疲劳寿命预测。基于仿真载荷时间历程的疲劳寿命为56.1年,基于试验载荷时间历程的疲劳寿命为62年,两种疲劳寿命分析结果相近,说明基于仿真进行疲劳寿命预测具有可行性。     

变流器柜体随机振动疲劳分析

当受到动态载荷时,结构易出现振动疲劳现象,需采用频域疲劳分析手段来考虑结构的动态响应。以某变流器为研究对象,对变流器柜体有限元模型进行频率响应分析,以获得输入和结构应力之间的传递函数;根据频率响应分析结果及标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》规定的ASD(加速度频谱密度)谱,进行频域的随机振动疲劳寿命预估。通过仿真成功地分析了振动试验中出现的问题,验证了仿真结果的准确性。     

中低速磁浮道岔关键零件寿命及工艺研究

为了研究中低速磁浮道岔设计的可靠性、耐久性,结合唐山中低速磁浮道岔测试和北京S1线道岔设计,详细描述受结构空间限制被设计的比较单薄和在行车中用来固定道岔,保证通车安全的重要零部件的结构寿命计算方法。用试验结果或装配体的有限元仿真分析结果,作为道岔轨道部件疲劳寿命计算的应力幅值,提高了设计结果的可靠性。列表给出工艺对有效应力集中系数kσ、表面系数β、尺寸系数ε的影响,并通过系数调整达到提高零件设计寿命的方法。