基于应力-强度模型的DTECS-2设备可靠度计算方法研究

为评估DTECS-2在实际使用温度环境下的可靠度,通过应力-强度模型推导出可靠度计算公式,并基于温度步进应力试验数据和GB/T 4797.1—2005中的气候环境数据,通过所提出的方法计算出DTECS-2在实际高温和低温使用环境下的可靠度分别为0.990 1和0.934 5。     

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。     

温度与振动耦合作用下青藏铁路路基沉降可靠性分析

为探究青藏铁路多年冻土区路基不均匀沉降变形趋势规律的工程问题,定量研究环境温度和行车振动耦合作用对路基沉降变形所产生的影响。基于青藏铁路沿线590个测点近118个月现场检测数据进行计算分析,以环境温度、行车振动应力、时间为输入变量,路基沉降值为输出数据,建立路基沉降变形规律的多元线性回归模型。通过对回归模型的统计分析,推导出路基沉降变形预测值的分布形式。在既定失效阈值和随机失效阈值情况下,分别给出青藏铁路路基可靠性评价计算方法,并计算出青藏铁路未来50 a行车安全可靠度预测值。研究结果表明：线性回归模型拟合优度显著,路基高度沉降幅值与外界气温、行车振动应力、时间均呈负相关,与实际工况相符。环境温度引发路基冻胀融沉现象,长期动力荷载以及时间作用下的累积变形产生路基沉陷,均对路基可靠性产生削弱作用。工程养护可着眼于适当的增强路基土的冻结能力,发生严重病害时实行列车减速减重。研究成果可为高原地带多年冻土区路基养护提供参考依据。     

动车组撒砂装置振动规律及影响因素线路试验研究

为探究动车组撒砂装置在实际运营条件下的振动疲劳特性，开展撒砂装置及构架端部的振动加速度和应力线路测试；研究不同运行线路、车轮镟修前后和不同速度工况下撒砂装置的振动和应力传递规律，分析轮轨激励影响；基于实测应力，计算疲劳关键点在1 500万km应力谱下的疲劳损伤。结果表明：撒砂装置及构架端部的垂向振动水平最高；京广线某区间撒砂装置的垂向振动加速度和应力能量峰值均约为广深线某区间的3.8倍；镟轮后撒砂装置的振动加速度和构架端部应力能量峰值可分别降低约67%和68%；撒砂装置振动加速度和应力较高的主要原因为轨道板周期性不平顺冲击，主频约为66.9 Hz，与轨道板冲击振动频率和结构的1阶固有频率相近；基于某线路区间应力数据获得的构架端部焊缝测点1 500万km损伤大于1，若动车组长期在该恶劣工况下运行，结构将可能出现振动疲劳失效。     

运用条件下城轨车辆转向架构架疲劳寿命研究

基于长期跟踪测试实际运用条件下的动应力与车辆运行状态数据,开展城轨车辆转向架构架疲劳可靠度和疲劳损伤快速累积原因研究。采用可靠性理论与覆盖多种运用工况的疲劳寿命子样,建立构架的疲劳可靠性研究模型,得到构架疲劳控制部位高可靠度的运用寿命,与实际运用情况相符。可靠度模型为优化检修周期结构、制定构架检修提供了数据基础。数据分割后显示不同区间构架疲劳损伤区别显著。轨道波磨激发了构架高幅值和高频次的应力响应,造成构架疲劳损伤的快速累积;直线区间的轮轨激扰主要为轨缝冲击,对疲劳损伤的贡献不明显;车轮多边形的存在将对构架引入与速度直接关联的激扰并加剧构架疲劳损伤。     

基于PFM理论的提速客车车轴可靠性分析

通过对机车车辆全程实测的应力数据进行拟合处理得到应力谱,采用概率断裂力学基本方法,运用应力—强度干涉模型计算出在所要求可靠度指标下裂纹尺寸与疲劳寿命间的曲线关系,并计算分析了裂纹在不同初始条件下的扩展变化规律。     

北京地铁环境振动预测模型

HJ 453-2008《环境影响评价技术导则城市轨道交通》中给出的地铁环境振动预测模型在实际使用中存在着诸多不便,如:修正量因取值范围较大而不易确定,尚未提及曲线轨道和列车加减速的影响等.为此,在HJ 453-2008现有振动预测模型的基础上,结合北京地铁实际运营特点,基于大量地铁振动实测数据的对比统计分析,提出了一个适用于北京地铁的环境振动预测模型.经与北京地铁实测数据相比,验证了该预测模型的精度满足要求.该预测模型的建立有助于进一步完善北京市地铁振动预测和环评工作.     

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。     

台北地铁项目月台门系统可靠度分析与应用

介绍台湾地铁信义线月台门系统的架构及可靠度分析方法,并引用实际应用数据验证可靠性预计的数据。同时,通过台北地铁可靠度验证的实际应用特点的阐述,提供在具体可靠度验证过程中的方法和程序。     

车辆超载对矮塔斜拉桥可靠度影响分析

研究目的:由于我国现代化工业建设的快速发展,致使运营车辆超载现象成为常态。超载问题将会直接造成在役桥梁的损伤,削弱结构的耐久性能,致使桥梁承载潜力降低,甚至危及安全运营。本文以一实际矮塔斜拉桥为工程背景,以大型有限元分析软件MIDAS/CIVIL为分析为手段,以疲劳可靠度理论为基础,对车辆超载工况下矮塔斜拉桥的受力影响进行有限元模拟分析,研究车辆超载对斜拉索疲劳可靠度的影响。研究结论:(1)通过有限元计算不同荷载工况下拉索的应力幅值和疲劳可靠度值,可知在120 t活载作用下,其拉索的疲劳可靠度降到了0.8左右。(2)设计单位应充分认识重车以及超载车辆对桥梁结构影响的重要性,从设计阶段就考虑超载车辆对桥梁结构的影响,以提高桥梁结构的安全性以及使用寿命。