高速列車轉向架系統(tǒng)的運用可靠性研究.pdf

1、高速鐵路是一種速度快、污染少、舒適便捷的最具可持續(xù)發(fā)展性的大型運輸方式。我國的高速鐵路事業(yè)快速發(fā)展，因此對于高速列車的需求量也不斷攀升。高速列車系統(tǒng)是復雜的機電一體化系統(tǒng)，轉向架系統(tǒng)是高速列車的重要子系統(tǒng)，研究轉向架系統(tǒng)的運用可靠性對于保證高速列車的安全可靠運行有著至關重要的意義。本文針對CRH2型高速列車的轉向架系統(tǒng)運用故障數(shù)據，對轉向架系統(tǒng)的運用可靠性展開分析研究。主要研究成果和方法過程簡述如下:
　　(1)預處理高速列車轉向

2、架運用故障數(shù)據，把文本形式的故障描述轉化為二維矩陣形式，再通過軟件聚類分析。在此基礎上計算轉向架輪對和軸箱、懸掛裝置、構架裝置、基礎制動裝置、驅動裝置的百萬公里平均故障率和平均故障間隔公里等指標，分析各裝置的可靠性指標。對轉向架各組成部件通過極大似然估計法進行參數(shù)估計，再通過A-D檢驗法確定最優(yōu)分布，得到相關參數(shù)并擬合圖形。分析部件的故障率函數(shù)和概率密度函數(shù)的變化趨勢及實際意義，輔助維修決策。
　　(2)采用基于可靠性參數(shù)的GER

3、T隨機網絡方法，計算轉向架系統(tǒng)的運用可靠度。通過部件重要性和功能性等提取原則提取出35個轉向架部件，根據各部件之間的結構關聯(lián)和影響關系，構建整個轉向架系統(tǒng)的可靠性隨機網絡模型。輸入部件可靠性函數(shù)的參數(shù)和部件影響程度參數(shù)，通過模型性質和傳遞函數(shù)求解轉向架系統(tǒng)的可靠度，對比不同子系統(tǒng)的運用可靠度并得出原因。計算靈敏度期望和靈敏度方差，深入研究系統(tǒng)的運用靈敏度規(guī)律，找出對轉向架的系統(tǒng)可靠度影響較大的部件，有助于從部件設計可靠度分配角度提高系統(tǒng)

4、的性能。
　　(3)采用改進EM算法的貝葉斯網絡分析轉向架系統(tǒng)可靠性。首先建立轉向架故障樹模型，通過轉化方法將故障樹模型轉化為貝葉斯網絡，改進傳統(tǒng)EM算法，提高參數(shù)學習的計算速度。然后通過MATLAB軟件仿真建立起貝葉斯網絡模型，對比不同情況下參數(shù)學習的結果，采取聯(lián)合樹算法對貝葉斯網絡展開致因分析，得出轉向架系統(tǒng)發(fā)生故障的原因排序，有助于在轉向架維修檢查階段優(yōu)先找到故障部件，進而研究薄弱部件的維保措施，對維修保養(yǎng)工作有重要指導意義