1、長(zhǎng)期以來，貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能的可靠性是困擾我國(guó)貨車提速的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題。型式試驗(yàn)表明轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架原型車在新車狀態(tài)下能滿足100km/h運(yùn)行的需要，但實(shí)際運(yùn)用中空車運(yùn)行速度只能限制在70km/h以下，其橫向動(dòng)力學(xué)性能的可靠性成為貨車提速的瓶頸。目前我國(guó)研發(fā)的多種提速轉(zhuǎn)向架均通過了120km/h型式試驗(yàn)，但尚未在120km/h條件下進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)用考核，提速貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能的可靠性亟待全面、科學(xué)的評(píng)估。 貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能的可靠性

2、研究對(duì)貨車運(yùn)行安全、設(shè)計(jì)、制造、維修周期及標(biāo)準(zhǔn)的制定具有重要意義。受傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)評(píng)估技術(shù)所限，貨車動(dòng)力學(xué)性能的可靠性研究在國(guó)內(nèi)外幾乎是空白。隨著車輛運(yùn)行品質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPDS）的建立以及鐵道車輛信息化的發(fā)展，使得以地面監(jiān)測(cè)方式獲取符合實(shí)際運(yùn)用條件、大樣本的橫向動(dòng)力學(xué)可靠性數(shù)據(jù)成為可能。 本文基于2003～2007年中國(guó)鐵道科學(xué)研究院環(huán)行線進(jìn)行的35萬(wàn)km提速貨車120km/h可靠性試驗(yàn)，提出了利用地而監(jiān)測(cè)評(píng)估貨車橫向動(dòng)力學(xué)性

3、能可靠性的方法，并對(duì)參試貨車及正線上提速貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能的可靠性進(jìn)行了分析。主要研究工作包括以下幾個(gè)方面： 1）提速貨車120km/h可靠性試驗(yàn)中橫向動(dòng)力學(xué)相關(guān)的故障分析。收集了可靠性試驗(yàn)中與橫向動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)的磨耗及故障數(shù)據(jù)，分析了各類轉(zhuǎn)向架在各種工況下與橫向動(dòng)力學(xué)相關(guān)的故障表現(xiàn)形式及規(guī)律。 2）地面監(jiān)測(cè)技術(shù)及可靠性試驗(yàn)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。分析了輪軌地面監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過我國(guó)TPDS在正線上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，明確了TPDS監(jiān)

4、測(cè)對(duì)貨車橫向動(dòng)力學(xué)可靠性分析的意義；分析了所有可靠性試驗(yàn)參試貨車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與累積里程的關(guān)系，以及與橫向動(dòng)力學(xué)相關(guān)故障的關(guān)聯(lián)性，提出了提速貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能相關(guān)的可靠性地面監(jiān)測(cè)評(píng)估體系。 3）貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能地面監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)研究。借鑒貝葉斯參數(shù)估計(jì)的思路，推廣得到貝葉斯估計(jì)推論，以此為基礎(chǔ)提出了貨車橫向動(dòng)力學(xué)評(píng)估貝葉斯估計(jì)推論模型，實(shí)現(xiàn)了地面監(jiān)測(cè)與正線動(dòng)力學(xué)評(píng)估的基于概率的數(shù)值關(guān)聯(lián)，解決了地面監(jiān)測(cè)評(píng)估貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)缺失的難

5、題。利用可靠性試驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和正線不平順動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果，得到地面監(jiān)測(cè)與正線動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)二維條件概率分布的實(shí)測(cè)樣本和仿真樣本。提出了基于累積概率二維條件概率密度函數(shù)的生成方法，解決了試驗(yàn)樣本在大范圍缺失的問題，得到其二維概率密度函數(shù)。利用上述模型對(duì)可靠性試驗(yàn)貨車橫向動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)估和驗(yàn)證。 4）提速貨車可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。利用貨車橫向動(dòng)力學(xué)評(píng)估貝葉斯估計(jì)推論模型，產(chǎn)生可靠性試驗(yàn)中參試貨車橫向

6、動(dòng)力學(xué)可靠性數(shù)據(jù)；分別建立可靠性試驗(yàn)中參試貨車空車、重車的可靠性模型；針對(duì)貨車可靠性數(shù)據(jù)隨機(jī)截尾、數(shù)據(jù)量少、故障比例小以及無(wú)失效數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，分別提出了針對(duì)隨機(jī)截尾數(shù)據(jù)和無(wú)失效數(shù)據(jù)的三參數(shù)威布爾分布的點(diǎn)估計(jì)和置信限估計(jì)方法；分析其可靠度、可靠壽命等指標(biāo)的點(diǎn)估計(jì)和置信限估計(jì)結(jié)果，這些結(jié)果是在可靠性試驗(yàn)加速?gòu)?qiáng)化的極限條件下得到的，因此具有重要的指導(dǎo)意義。 5）正線提速貨車可靠性分析。作為地面監(jiān)測(cè)評(píng)估提速貨車橫向動(dòng)力學(xué)可靠性的應(yīng)用實(shí)例，