为改善动车组制动模块的结构性能,采用蒙特卡洛法进行可靠性分析,并根据分析结果优化出满足工程实际需要的结构。首先建立制动模块的有限元模型,对其进行静强度分析,确定最大结构应力对应的工况;再利用蒙特卡洛法开展可靠性及灵敏度分析,确定对最大Von.Mises应力灵敏度较大的3个变量作为设计变量;最后,以取得最大Von.Mises应力最小值为优化目标,以设计变量的取值范围为约束条件建立优化数学模型,并利用Screening法求解。研究结果表明优化后的结构可靠度与强度余量均有所提高,为制动模块结构改进与优化提供了理论依据。

高速列车蓄电池箱在受到激励频率的作用下会发生共振。为了提高蓄电池箱的共振可靠性,将可靠性分析与优化设计相结合进行高速列车蓄电池箱共振可靠性优化。首先通过模态分析得到蓄电池箱的固有频率,依据激励频率与固有频率的关系准则,建立蓄电池箱共振的失效函数,利用可靠性分析得到蓄电池箱的共振可靠度。然后采用灵敏度分析选取优化设计变量,利用最小二乘法拟合出优化目标和约束条件的响应面模型。最后以蓄电池箱共振可靠度为优化目标,一阶固有频率和质量为约束对蓄电池箱进行共振可靠性优化。优化结果显示,可靠性最优解远离约束边界,而且在提高蓄电池箱共振可靠性的同时减轻了结构质量。研究成果为蓄电池箱的进一步改进提供了理论依据。

针对传统故障模式影响及危害度分析(FMECA)方法主观性强的问题,提出一种基于模糊综合评判和D-S证据理论相结合的改进FMECA方法。该方法首先利用高斯隶属度函数计算专家评估结果的基本概率分配,克服传统方法在定量分析中的不足;其次针对不同专家的评估结果,应用基于矩阵合成的D-S证据理论融合算法,实现专家间评估结果的有效融合;并运用层次分析法确定影响因素的权重,进而求得各故障模式的危害度。最后以动车组牵引传动系统为例进行该系统危害度分析,结果表明系统故障模式的危害度评估结果符合实际情况。与传统方法相比,该方法在一定程度上提高了评估结果的客观性,为牵引传动系统结构优化和维修决策方案的制订提供有价值的参考。

为提升转向架构架疲劳可靠性分析的准确性,预防等效应力和疲劳强度随时间变化导致的疲劳失效,提出一种基于等效时变动态应力-强度干涉模型的疲劳可靠性分析方法。对预评估转向架构架进行线路试验跟踪测试,采用双参数雨流计数法对实测随机应力-时间历程进行处理,建立用于疲劳可靠性分析的应力谱,并根据Miner法则和疲劳损伤等效原则获得对称循环等效应力。结合连续时间模型和伊藤引理,构建等效应力和疲劳强度的一维布朗运动方程,并以疲劳强度大于等效应力为可靠性判据,提出转向架构架的等效时变动态应力-强度干涉模型,分析构架服役寿命与疲劳可靠度的关系。以某型号转向架构架横梁与吊座连接处为对象,基于实测线路试验数据,验证方法的有效性。结果表明转向架构架服役1200万公里的疲劳可靠度为74.46%,较传统方法偏于安全。由于考虑...

为减小齿面磨损量、改善其传动性能,提出了一种基于Sine-SSA-BP模型的复合修形设计方法,以探明修形设计对齿面磨损的影响。依据Archard磨损模型求解出齿面磨损量,以磨损阈值和许用磨损量为判据进行齿面重构和修形设计,并分别推导了新齿面坐标方程;同时,利用Sine混沌映射改进的麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)优化反向传播(Back Propagation,BP)神经网络,与传统BP模型进行对比,验证Sine-SSA-BP模型的精度,以此表征修形参数与磨损量之间的隐式关系,并进一步探究修形参数影响下齿面磨损量的分布规律;最后,迭代求解得出最佳修形参数值并进行齿轮修形设计,对比分析修形设计对齿面磨损量的影响。结果表明,复合修形设计后的齿面接触状态得到显著改善,磨损量明显下降。本文方法有利于减小齿轮早期磨损失效概率,可为齿轮抗磨设计和参数优化提供理论参...

针对多因素影响下齿轮修形量难以确定的问题,基于多项式响应面代理模型和粒子群优化算法,对齿轮修形量进行优化。首先,综合考虑轴和轴承的影响,对齿轮传动装置进行参数化建模,并对齿轮模型的传动线性误差、齿面最大接触应力和单位法向载荷进行仿真分析,确定齿轮修形方式,进行复合修形;其次,根据模型参数及分析结果,确定各修形参数的范围,对修形参数进行正交试验设计,并对试验数据进行拟合,建立多项式响应面代理模型;最后,运用粒子群算法对代理模型进行寻优,得到齿轮最佳修形量。结果表明,拟合得到的多项式响应面代理模型具有良好的精度,能精确地拟合齿轮修形参数与最大接触应力的关系;利用粒子群算法得到的最佳修形量进行齿轮修形,能够使齿轮啮合过程的最大接触应力减小、传动误差减少,偏载现象得到有效改善。

为了提升车体结构可靠性,保证列车安全运行。运用子模型技术与响应面法相结合对车体进行可靠性优化。首先,根据静强度分析结果对车体应力集中位置建立子模型;其次,筛选对子模型应力影响较大的变量进行试验设计拟合响应面方程,建立可靠性优化数学模型;最后,以可靠度为约束条件,采用NSGA-Ⅱ算法优化求解。研究结果表明优化后改善了车体的应力集中,减轻了车质量,为车体的优化设计提供了参考。

介绍了国内外大直径气动反循环潜孔锤的研究进展,阐述了反循环潜孔锤高效碎岩、充分排渣和快速钻进关键技术及研发技术路线,展望了该钻具的应用前景。

激光焊接在气密封装中得到越来越广泛的应用,文章通过对使用激光焊接气密封装的产品结构、材料选择、镀层选择、设备结构、焊接工艺等进行分析,以期为气密封装组件的设计人员及工艺人员提供参考。