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认知不确定性下高速铁道客车转向架焊接构架疲劳可靠性研究
| 论文题名： | 认知不确定性下高速铁道客车转向架焊接构架疲劳可靠性研究 |
| 关键词： | 转向架;焊接构架;寿命预测;高速铁道客车 |
| 摘要： | 转向架构架是高速铁道客车的关键组成部分，一般采用焊接结构，呈 H型。转向架焊接构架不仅要安装高速铁道客车的动力单元、制动单元以及相关传感器等零部件，也是列车运行过程中的主要承载部件。由于高速铁道客车运行环境恶劣、速度快，焊接构架在实际运行过程中暴露出一系列疲劳失效的问题，直接威胁到列车的安全、可靠运行。在分析焊接构架疲劳可靠性问题时，由于受诸多因素的影响，往往获取的信息并不是充足和完备的；同时，所建立的数学模型和物理模型与工程实际还存在一定的误差，上述的这些不确定因素均直接影响焊接构架疲劳可靠性分析结果的严谨性和准确性。因此，研究认知不确定下焊接构架的疲劳可靠性对于提高列车的安全运行系数有着重大的现实意义。本文的研究内容主要有以下几个方面： （1）探讨了小样本数据下可靠性特征曲线的估计方法：加权最小二乘法和Bootstrap方法；并结合常用焊接接头的疲劳试验数据，获取了不同焊接接头的P-S-N曲线，为评定各焊接接头的疲劳强度提供了理论依据。 （2）在研究焊接构架主体的疲劳可靠性时，由于只能得到少量客观数据，使得诸多的不确定因素对焊接构架的主体疲劳寿命影响不断暴露出来。本章结合可能性理论，引入可能性测度的概念，运用可能性中值方法构造了数据不足时焊接构架主体寿命的可能性分布函数，并计算了其可能可靠度。 （3）由于焊接构架承受着复杂环境-随机载荷的交互作用，导致焊接接头的疲劳损伤机理也是很复杂的，因此焊接构架的疲劳寿命预测需要考虑诸多不确定性因素的影响。本文提出在对焊接构架疲劳寿命预测时，应当考虑载荷的加载顺序对构架疲劳损伤的影响，并运用考虑载荷加载顺序的模糊 Miner法则分别求得高-低、低-高载荷加载顺序下焊接构架的疲劳寿命，并与传统的疲劳累积损伤理论相对比，结果显示考虑载荷加载顺序的模糊 Miner法则在转向架焊接构架的疲劳寿命预测中更为准确。 |
| 作者： | 丁然 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄洪钟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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