基于物元模型的高速轨道车辆传动系可靠性评价

基于可拓学的物元模型理论,提出了一种定性定量评价高速轨道车辆传动系可靠性等级的方法。将疲劳累积损伤理论和雨流计数法引入物元模型的构建过程,采用层次分析法确定各部件在传动系可靠性等级评价中的影响权重,最后通过可拓数学的关联函数定性定量地判断待评价传动系的可靠性等级。以某型高速轨道车辆传动系为例,采用该方法得到其可靠性等级为Ⅰ级,且传动轴的损伤最为严重,是未来造成传动系失效的主要原因。

基于雨流计数变程的疲劳可靠性仿真研究

为评估单个构件在随机载荷作用下的疲劳可靠性,基于应力时间历程的雨流计数变程利用应力-强度干涉理论和Dirlik雨流计数变程的概率密度表达式,假设疲劳极限服从正态分布,得出结构具有无限寿命的可靠度.利用Miner损伤累积理论,假设疲劳寿命服从对数正态分布,考虑Dirlik表达式的参数和损伤累积临界失效值的分散性,假设其服从正态分布,使用Monte-Carlo模拟法获得结构有限寿命下的可靠度.结果显示,虽然应力时间历程的最大范围值大于结构的疲劳极限,但是当其大部分应力小于疲劳极限时,结构仍具有较高的无限寿命可靠度;而有限寿命下的可靠度显示,尽管单个应力时间历程下结构具有较高的无限寿命可靠度,但是经过多次循环后其不发生疲劳失效的可靠度将逐渐降低.