[发明专利]一种动车组子系统关键部件运用可靠性评估方法

摘要

本发明涉及轨道车辆安全领域，具体涉及一种动车组子系统关键部件运用可靠性评估方法，主要包括建立动车组子系统结构树并进行现场数据预处理，获得故障间隔运行里程数据；计算所得样本的均值、方差、二阶矩、三阶矩、四阶矩、偏度Cs、峰度Ce、平均失效率以及对数化样本的偏度Cs’、峰度Ce’；确定部件寿命分布和参数估计算法；计算平均故障间隔时间和可靠度。本发明有效处理动车组实际运行数据并对动车组部件进行运行可靠性估计，解决了动车组上线运用可靠性分析缺乏的问题，同时，本发明的基于现场数据的动车组关键部件运行可靠性评估方法也适用于其他轨道车辆部件的运行可靠性分析。

主权项

一种动车组关键部件运行可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建标准化动车组子系统结构树，该动车组子系统结构树的最底层为动车组运用现场最小不可拆分部件，每棵树所有层次的部件名称和数量相同；(2)根据动车组实际上线运用情况，按投入运用时间划分车组批次，得到有n件产品投入使用；(3)记录同一批次动车组的标准化部件现场发生故障的时间点ti，i＝1,2,3...,r，r为故障个数；(4)根据动车组现场动态维修记录的离散时间与运行里程信息的关系，计算各个时间点ti上对应的动车组运行里程xi，i＝1,2,3...,r；(5)计算xi的均值θ、方差s、二阶矩μ2、三阶矩μ3、四阶矩μ4、偏度Cs、峰度Ce和对数化样本的偏度Cs’、峰度Ce’；(6)计算部件故障样本的平均失效率，得到失效率表，具体为：(6‑1)将动车组总运行里程分成k个里程区间Δx，计算每个里程区间长度：Δx＝(La‑Sm)/k其中，k＝1+3.3lgn，La为xi的最大值，Sm为xi的最小值；(6‑2)计算部件故障样本的平均失效率λ‾(Δxi)=Δrirs,i-1Δxi]]>其中，Δri为第i个里程区间Δxi内的失效率频数，i＝1,2,3...,k，rs,i‑1为进入第i个时间区间时的样本数，rs,i‑1＝r‑ri‑1，ri‑1指进入第i个时间区间的累积失效率；(7)选择部件寿命分布模型，确定部件可靠度函数估计方法，具体为：(7‑1)判断部件故障数据个数，若大于10，则进入步骤(7‑2)；否则返回步骤(7‑1)；(7‑2)若|θ‑s|＜(θ+s)/5，则部件寿命服从指数分布，否则进入步骤(7‑3)；(7‑3)若|Cs|<0.5且|Ce‑3|<0.5，则部件寿命服从正态分布，否则进入步骤(7‑4)；(7‑4)若|Cs’|<0.5且|Ce’‑3|<0.5，则部件寿命服从对数正态分布，否则进入步骤(7‑5)；(7‑5)根据步骤(6)中得到的平均失效率表，计算Δλi：Δλi=λ‾(Δxi+1)-λ‾(Δxi)]]>若对于i＝1,2,...k均成立，则部件寿命服从指数分布，否则进入步骤(7‑6)；(7‑6)对步骤(7‑5)中Δλi，记Δλi＞0的个数为a，Δλi＜0个数为b，若a/b≥3/4，则部件寿命服从威布尔分布，否则部件寿命分布无规律，可靠性评估采用非参数方法；(8)确定单个部件平均故障间隔时间和可靠度函数；(9)确定车组级部件平均故障间隔时间和可靠度函数；(10)利用可靠度函数对各个部件进行可靠性评估。