风险视角下的动车组部件多级非完美维修策略

为了降低动车组部件在一个寿命周期内的维修总成本,以动车组五级修程时需要更换的部件为研究对象,基于现行的分级检修制度,提出一种动车组部件多级非完美预防性维修策略.以故障对动车组运行安全和对动车组晚点的影响以及故障维修难易程度作为故障风险的评价指标,使用层次分析法和评分法量化评价部件的故障风险.将动车组部件非完美维修方式划...     

考虑故障风险的动车组部件预防性维护优化建模*

为了减小动车组部件的故障危害,以动车组四级修程时进行更换的部件为研究对象,通过引入故障风险因子,并结合我国动车组现行的多级非完美维护制度,建立一种考虑故障风险的动车组部件两级非完美顺序预防性维护模型。在顺序预防性维护模型的基础上,将维护方式进一步划分为初级维修和高级维修两种,通过经济性分析确定每一次维护的具体方式。对影响部件故障风险的各因素进行评分和权重,克服了以往模型仅考虑部件故障停机损失,忽视部件故障导致的其他危害的不足。以故障里程服从威布尔分布的部件进行算例分析,仿真结果表明,与不考虑故障风险制定出的预防性维护计划相比,该模型更具经济性和安全性,可为动车组部件的维护决策提供理论支持。     

考虑动态折旧成本的动车组部件预防性维修决策模型

为研究部件自身价值变化对其维修决策的影响,以动车组四级修时需更换的部件为研究对象,结合我国动车组现行的多级非完美维修方式,建立了一种考虑动态折旧成本的动车组部件两级非完美预防性维修优化模型,该模型以动车组部件的等效役龄计算其相应的折旧成本。进一步研究了部件折旧成本与故障率变化相关联的维修决策方法。研究结果表明,与不考虑部件折旧成本的维修模型相比,该模型兼顾了部件的生产运行和维修活动对维修决策的影响,能够更好地平衡预防性维修成本和故障维修成本,使模型更具维修经济性。     

考虑备件弹性订货的动车组部件分阶段维护决策

为探讨动车组部件预防性维护策略与备件订货、库存策略的联合优化问题,针对两级非完美维护下备件消耗过程的特殊性,以维护策略为驱动提出了备件订货批量可变的弹性订货策略,建立了面向分阶段预防性维护与备件弹性订货的联合优化模型.算例分析表明,弹性订货策略可以通过更低的备件库存量满足维护需求;分阶段预防性维护可以与两级非完美维护力...     

考虑故障相关性的动车组多部件系统机会维护策略

为探究故障相关作用对动车组部件维护作业的影响,利用故障链理论描述部件之间的故障相关性,在修复非新条件下分析部件故障率的演化规律。以可靠度为中心,一个更换周期内的成本最小为目标,优化单部件的维护周期。并考虑经济相关性,引入机会维护策略,进而从系统层优化部件的维护周期。算例表明,当部件之间存在故障相关关系时,要保证被影响部件的可靠度需要花费更多的维护成本,同时被影响部件的维护计划受到对它产生故障相关作用部件的维护计划的影响。机会维护策略可有效降低设备维护成本,对设备维护决策具有一定的参考意义。     

电动车组系统部件预防性维修可靠度的研究

针对电动车组系统部件的预防性维修,引入役龄回退因子的概念,建立预防性维修前后故障率的递推关系,对预防性维修后的可靠度进行了预估,为电动车组的修程优化提供了改进方向.     

非完美维修模型下的风电机组最优维修决策

为了使基于可靠度的维修决策与风电场实际运维一致,达到提高风电场整体经济效益的目的,在非完美维修模型的基础上,基于广义更新过程思想构建了风电机组的故障率函数更新模型,进而在考虑维修准备成本和保证风电场基本可用度的前提下提出风电机组的多目标定周期动态非完美预防性维修决策。通过遗传算法求得模型最优解,并将结果与传统完美维修策略和不考虑小修次数对维修准备成本影响的维修策略进行对比,同时对其进行灵敏性分析,验证了模型的有效性、经济性和可行性。     

考虑非完美维修的实时剩余寿命预测及维修决策模型

准确的剩余寿命预测是对设备进行预防性维护维修决策的关键。利用随机滤波理论,基于当前时刻及之前的历史状态监测信息,由已知的设备初始寿命分布函数建立非完美维修策略下的实时剩余寿命分布函数预测模型。同时考虑非完美维修效果与时间相关性,提出一种以平均剩余寿命为阈值的非完美预防性维护及更换的维修策略,建立了以系统的预防性维护及预防性更换阈值为优化变量和最小化平均维护维修费用为目标函数的优化模型。采用微粒群算法进行优化求解,得到系统最佳的预防性维护及预防性更换阈值,并使系统长期运行平均费用率最低。以初始寿命符合威布尔分布的疲劳裂纹为例,验证了该实时剩余寿命分布预测方法及非完美维护维修策略的可行性。     

考虑客流分布的动车组部件预防性维护决策

为探究客流分布不均的动车组部件维护策略的经济性,引入多项式拟合方法对波动客流进行分段量化,并提出客流分布不均的部件差异化停机损失成本函数,进而结合加速失效模型建立了以可靠度为约束条件的部件维护策略动态调整方法,通过对部件延迟维护可靠度阈值进行敏感性分析,确定了经济性最佳的维护策略调整方法。研究结果表明,考虑客流分布的维护模型能够更加准确地刻画部件的可靠度退化过程,在客流高峰期内对部件维护活动进行动态调整能够有效降低停机损失,该模型可为客流分布不均情况下制定维护计划提供参考。     

基于故障风险的状态维修检测间隔期的确定

针对机械产品故障率随工作时间增加而增大的实际情况,提出了故障风险的概念。基于等故障风险,建立了新产品状态维修变间隔期检测模型,采用役龄回退因子描述维修后故障率降低的程度,建立了维修后产品状态维修检测间隔期模型,并进行了算例分析。所提出的方法可用于具有安全性故障后果或任务性故障后果的机械产品状态维修检测间隔期的确定。     

动车组牵引供电系统故障模式影响与危害分析

对某动车组(electric multiple unit,简称EMU)牵引供电系统故障模式影响与危害度进行研究,提高牵引供电系统的可靠性,进而提高高速列车运行可靠性。采用故障模式、影响及危害度分析(failure mode effect criticality analysis,简称FMECA)的方法,提出了牵引供电系统的可靠性框图,根据FMECA方法对牵引供电系统的16种主要故障展开研究,从故障发生概率及其影响的严重程度两个维度得到牵引供电系统危害性矩阵。通过危害性矩阵分析得出绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,简称IGBT)模块监控起作用故障、变压器油泵34-F55跳开故障、制冷风扇故障和变压器油流故障等4种危害度较高的故障,并提出相应的改进措施。列车现场运行反馈结果表明,该措施保证了牵引供电系统的运用可靠性,研究成果为动车组其他子系统的故障分析、维修决策和寿命管理提供了技术支持。     

[设计与优化]动车组车体端墙粒子阻尼器减振的数值分析与实验研究

动车组车体端墙的振动及其带来的辐射噪声会直接影响动车乘坐的舒适性以及列车高速运行时的平稳性,甚至造成结构疲劳失效。针对端墙结构在40 Hz激励频率处异常振动的问题,提出一种基于粒子阻尼技术的端墙减振方法。建立端墙粒子阻尼器的离散元模型,并根据粒子系统耗能大小,对阻尼器布置方案和分层数进行优化,通过实验分析了各减振方案下端墙的加速度响应。实验数据表明,安装粒子阻尼器后,端墙在40 Hz激励频率处主振方向的减振率可达80%以上,该结果也验证了理论和仿真模型的正确性。     

电动自行车用阀控式铅酸蓄电池失效原因分析

介绍了电动自行车及其电池目前的现状,分析了电动自行车用阀控铅酸蓄电池失效的主要原因,并提出了相应的解决和预防措施。     

[制造与维修工艺]高速铁路无砟轨道系统状态监测及预防性维修

高速铁路无砟轨道系统直接承载高速列车的高频冲击和振动,钢轨伸缩变形等状态变化都会严重影响列车安全,传统周期性检修易出现过修或失修问题,针对此,利用光纤光栅传感技术建立高铁无砟轨道系统状态监测平台,提出监测内容和监测点布置方案。通过对监测数据基本特征的分析,并结合轨道质量指数,建立了无砟轨道状态BP神经网络预测模型,预测了轨道服役状态。预测结果可指导铁路运营维护部门及时、合理地进行轨道养护维修,实现高铁轨道系统的预防性维修。