[发明专利]变流器柜体构件的寿命预测模型构建方法及寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种变流器柜体构件的寿命预测模型构建方法、寿命预测方法及优化设计方法，该寿命预测模型构建方法包括以下步骤：识别变流器柜体构件的失效模式以及失效影响因子；根据失效影响因子设计正交试验，获取多组试验条件；判断根据各组试验条件得到的加速失效临界状态，是否与实际失效临界状态一致；将与实际失效临界状态一致的试验条件作为加速试验条件；根据所述加速试验条件构建变流器柜体构件在所述失效模式下的寿命预测模型。本发明能够预测变流器柜体构件在每一种失效模式的失效模式下的实际服役寿命，以通过工程试验方法综合评估变流器柜体的实际服役寿命。

技术领域

本发明属于变流器柜体设计技术领域，具体涉及一种变流器柜体构件的寿命预测模型构建方法、变流器柜体构件的寿命预测方法及变流器柜体构件的优化设计方法。

背景技术

随着轨道交通行业的高速发展，轨道车辆的服役可靠性要求越来越高，因此，轨道车辆的关键零部件的使用寿命越来越受到关注。变流器等箱体类设备作为轨道车辆的核心牵引供电设备，可靠性要求极高，其电气部件由柜体密封，与外界环境隔绝；柜体及与车体连接的承载构件直接与环境接触，服役过程受到静载荷、振动冲击载荷和环境腐蚀作用等。近年来，随着关键零部件的深度国产化开发和运行环境的变化，柜体及与车体连接的承载构件，特别是外部承载构件存在亟待解决的可靠性问题。

截止到目前，针对轨道车辆及其零部件结构的服役寿命评估方法尚不成熟；国内高校和科研院所等对部分线路进行了路谱测试，但数据未公开；航空行业构建了机场停放的环境谱测试与数据处理的方法，但仅对在机场停放的腐蚀寿命的评估方法进行了介绍；轨道列车在实际服役过程中，载荷、服役环境和各种异常情况等多重影响因素错综耦合，对轨道交通装备的寿命设计提出挑战，难以通过理论解耦评估可靠性。因此，现有技术中针对轨道车辆变流器柜体构件没有可靠的寿命预测方法，从而，也无法设计出满足预设寿命的轨道车辆变流器柜体构件。

现在亟须一种变流器柜体构件的寿命预测模型构建方法、变流器柜体构件的寿命预测方法及变流器柜体构件的优化设计方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中针对轨道车辆变流器柜体构件没有可靠的寿命预测方法，从而也无法设计出满足预设寿命的轨道车辆变流器柜体构件。

针对上述问题，本发明提供了一种变流器柜体构件的寿命预测模型构建方法、变流器柜体构件的寿命预测方法及变流器柜体构件的优化设计方法。

第一方面，本发明提供了一种变流器柜体构件的寿命预测模型构建方法，包括以下步骤：

根据变流器柜体构件的实际服役条件以及实际服役状态数据，识别变流器柜体构件的失效模式以及所述失效模式下的失效影响因子；

采用加速试验方法，根据所述失效影响因子设计正交试验，获取多组试验条件；

判断所述多个加速失效临界状态中，是否存在与同一失效模式下的实际失效临界状态一致的加速失效临界状态；

当存在与同一失效模式下的实际失效临界状态一致的加速失效临界状态时，将所述加速失效临界状态对应的试验条件作为与实际服役条件等效的加速试验条件；

根据所述加速试验条件构建变流器柜体构件在所述失效模式下的寿命预测模型。

根据本发明的实施例，优选地，失效模式包括表层剥落腐蚀、疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹和腐蚀疲劳裂纹。

根据本发明的实施例，优选地，判断所述多个加速失效临界状态中，是否存在与同一失效模式下的实际失效临界状态一致的加速失效临界状态，具体包括以下步骤：