高速列车部件多元退化动力学耦合渐变可靠性理论研究

Dynamic reliability analysis and design, research multivariate stochastic degradation processes probabilistic modeling, and dynamic stochastic dynamic coupling system performance degradation and failure the mathematical theory for a variety of complex mechanical systems coupled degradation mechanisms combined action (high speed train bogie system, for example); introduction of high-speed train key structural physical model dynamic failure, dynamic failure mechanism under degraded conditions coupling complex mechanical structure, and explore the various degradation factors on the performance of structural dynamics; the study of complex mechanical structure dynamic analysis of efficient numerical method, and the structure of dynamic decoupling method reliability robust design, proven high-speed train bogie degradation failure, the paper proposed a dynamic system reliability enhancement guidelines, access to important parameters affecting the structure under actual operating conditions bogie reliability gradual evolution, important failure modes, provide references and suggestions for the vehicle safe and reliable operation.

针对多种耦合退化机制联合作用下复杂机械系统（以高速列车转向架系统为例）动态可靠性分析与设计问题，研究多元随机退化过程概率建模方法，以及随机动力系统性能退化与动力耦合失效的数学理论；引入高速列车关键结构动态失效的物理模型，研究耦合退化条件下复杂机械结构的动态失效机理，探索各个退化因素对结构动力学性能的影响规律；研究复杂机械结构动态分析的高效数值方法，以及结构渐变可靠性稳健设计的解耦方法，探明高速列车转向架退化失效规律，提出系统渐变可靠性的增强准则，获得实际运行条件下影响转向架结构渐变可靠性演化的重要参数、重要故障模式，为整车安全可靠运行提供参考和建议。

针对机械部件在复杂工况的动力学载荷与环境变量的耦合作用下的动态可靠性计算与灵敏度问题，结合高速列车关键部件和整车仿真模型与在线试验数据，对高速列车转向架构架、受电弓、整车等研究对象进行了动力学计算与分析，在可靠性计算方法上进行了改进，研究了整车一阶垂向振动频率可靠性的分析方法，对用仿真手段研究整车动力学性能进行了探索；研究了受电弓在动态载荷下的动力学行为和运动学特性，分析了在复杂边界条件下的机械机构运动响应；研究了转向架构架在不同退化模型描述下的可靠性表达方法；在可靠性分析中涉及的数值计算方法进行了研究；探索了研究复杂机械退化与渐变耦合失效可靠性的研究策略，获得了实际运行条件下影响转向架结构渐变可靠性演化的重要参数，为整车安全可靠运行提供参考和建议。