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基于失效演化模拟的电力机车用IGBT模块解析剩余寿命建模研究 被引量:1
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作者 赖伟 李涵锐 +4 位作者 李辉 荆海燕 于凯 姚然 陈民铀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期8189-8200,I0023,共13页
牵引变流器作为电力机车系统中最关键且故障率最高的设备,影响系统的安全运行,其中绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是导致牵引变流器失效的主要部件。开展IGBT模块剩余寿命准确评估,对降低运维成本和系... 牵引变流器作为电力机车系统中最关键且故障率最高的设备,影响系统的安全运行,其中绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是导致牵引变流器失效的主要部件。开展IGBT模块剩余寿命准确评估,对降低运维成本和系统故障率具有重要的战略价值和经济意义。目前采用“里程修”的运维方式,未考虑机车运行线路、工况、负载差异等因素对寿命的影响,导致一些线路过早更换的高昂运维成本和一些线路过晚替换的系统停运风险。因此,在牵引系统IGBT模块故障率高、运行线路间可靠性差异大且采用不合理的“里程修”方式背景下,目前业界普遍关心的问题是各线路基于固定里程修更换的IGBT模块剩余寿命是多少。该文针对电力机车用IGBT模块剩余寿命准确评估的问题,以IGBT模块焊料层不同服役里程空洞尺寸分布规律为基础,建立考虑焊料层空洞空间分布规律的精细化多物理场模型,开展多芯片并联IGBT模块失效演化物理过程模拟,提出以焊料层空洞分布统计规律为老化状态的电力机车用IGBT模块解析剩余寿命预测模拟,并通过功率循环试验验证改进模型准确性。研究成果丰富功率器件的寿命预测和可靠性评估理论,为系统从“里程修”向“状态修”转变提供科学依据。 展开更多
关键词 电力机车 绝缘栅双极晶体管模块 形态演化模拟 剩余寿命模型
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电力机车用110V大功率高频开关电源电磁兼容性 被引量:8
2
作者 陈特放 刘骞 +2 位作者 余明扬 唐建湘 樊晓平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期100-105,共6页
针对新开发的全桥型电力机车用110V高频开关控制电源,建立IGBT的模型,用以模拟开关过程中所用IGBT反向恢复过程。通过建立各无源元件的高频模型,提取出其寄生参数。在Saber仿真环境中建立传导噪声仿真模型,解决电磁干扰问题。通过在Cand... 针对新开发的全桥型电力机车用110V高频开关控制电源,建立IGBT的模型,用以模拟开关过程中所用IGBT反向恢复过程。通过建立各无源元件的高频模型,提取出其寄生参数。在Saber仿真环境中建立传导噪声仿真模型,解决电磁干扰问题。通过在Candence软件中重新提取连接导线的寄生参数进行仿真,得到修改布线后的传导噪声水平。分析认为在较低频段时,差模传导噪声占主导地位;利用滤波、屏蔽等方法和手段能够达到抑制电磁干扰的目的。 展开更多
关键词 电力机车 开关电源 电磁兼容 设备研制
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铁路机车用51CrV4弹簧失效分析 被引量:8
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作者 姜云 梁益龙 +1 位作者 徐军 易艳良 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第12期244-246,249,共4页
采用化学成分分析、组织观察和硬度测试等分析方法,对铁路机车用51CrV4弹簧进行失效分析。结果表明:断簧的化学成分、非金属夹杂物级别和金相显微组织均符合技术规范要求。但弹簧的强度、断口处硬度及疲劳源附近残余压应力值偏低,且存... 采用化学成分分析、组织观察和硬度测试等分析方法,对铁路机车用51CrV4弹簧进行失效分析。结果表明:断簧的化学成分、非金属夹杂物级别和金相显微组织均符合技术规范要求。但弹簧的强度、断口处硬度及疲劳源附近残余压应力值偏低,且存在全脱碳层。此外,弹簧支撑圈和工作圈间因反复接触产生的压痕破坏了表面完整性,易于引发应力集中而导致弹簧疲劳裂纹萌生。在这几个因素综合作用下,弹簧在高频交变应力作用下产生裂纹导致早期疲劳断裂失效。 展开更多
关键词 铁路机车 51Cr V4 弹簧 失效分析 压痕
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HX_D2型电力机车用高性能阻燃密封垫的研制 被引量:2
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作者 贺春江 张国文 +3 位作者 吴智强 党佳 张宪清 陈传志 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期133-136,共4页
通过试验研究HXD2型大功率电力机车密封垫所用乙丙橡胶中乙烯含量对其物理机械性能的影响,对比研究添加新型FR601和传统DBDPO/Sb2O3阻燃剂对其阻燃性能的影响,以及添加不同比例炭黑和纳米高岭土补强剂对其物理机械性能、阻燃性能和老化... 通过试验研究HXD2型大功率电力机车密封垫所用乙丙橡胶中乙烯含量对其物理机械性能的影响,对比研究添加新型FR601和传统DBDPO/Sb2O3阻燃剂对其阻燃性能的影响,以及添加不同比例炭黑和纳米高岭土补强剂对其物理机械性能、阻燃性能和老化性能的影响。结果表明:乙烯含量为55%~60%时乙丙橡胶可获得较佳的拉伸强度和压缩永久变形性能;添加新型阻燃剂后,乙丙橡胶的氧指数比添加等量的溴系阻燃剂高1.2%,且垂直燃烧等级和45°角燃烧等级均提高1个等级,而最大热释放速率减小12.87%;按1∶1的比例添加炭黑和纳米高岭土,乙丙橡胶的耐热空气老化性能和阻燃性能最优。 展开更多
关键词 乙丙橡胶 阻燃剂 补强剂 阻燃性能 老化性能 机车 密封垫
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铁路机车用阻尼涂料 被引量:6
5
作者 杨松柏 席时俊 《涂料工业》 CAS CSCD 1999年第5期13-16,共4页
根据阻尼涂料的阻尼、减振原理,并结合新颁布的铁道行业标准,评述了铁路机车用阻尼涂料的现状及阻尼性能。
关键词 铁路 机车 阻尼涂料 减振 涂料
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机车用50kVAIGBT逆变器的电磁兼容性设计 被引量:5
6
作者 郑琼林 郝荣泰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期34-36,41,共4页
针对电力机车的特点 ,设计了 5 0kVA绝缘栅双极晶体管 (IGBT)辅助逆变器 ,用于取代故障频繁的机车上原可关断晶闸管 (GTO)逆变器。自 1 996年 1 0月至今运行状况正常。从接地、屏蔽、吸收电路和减少引线电感等方面介绍了该逆变器的电磁... 针对电力机车的特点 ,设计了 5 0kVA绝缘栅双极晶体管 (IGBT)辅助逆变器 ,用于取代故障频繁的机车上原可关断晶闸管 (GTO)逆变器。自 1 996年 1 0月至今运行状况正常。从接地、屏蔽、吸收电路和减少引线电感等方面介绍了该逆变器的电磁兼容性设计。设计试验表明 ,5 展开更多
关键词 逆变器 IGBT 电磁兼容性 设计 电力机车
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机车用JQF型强指向性风笛装置 被引量:2
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作者 张新华 刘达德 +1 位作者 安瑞生 张励忠 《噪声与振动控制》 CSCD 1995年第4期42-44,共3页
机车用JQF型强指向性风笛装置张新华,刘达德,安瑞生,张励忠(北京交通大学)一、引言现场测试和统计表明,机车鸣笛噪声对周围环境的干扰程度在列车噪声中占据最突出的地位。机车鸣笛时机多、频次高,加之列车运行和调车作业不分... 机车用JQF型强指向性风笛装置张新华,刘达德,安瑞生,张励忠(北京交通大学)一、引言现场测试和统计表明,机车鸣笛噪声对周围环境的干扰程度在列车噪声中占据最突出的地位。机车鸣笛时机多、频次高,加之列车运行和调车作业不分昼夜,鸣笛已成为污染环境最突出的噪... 展开更多
关键词 机车 鸣笛 噪声 指向性 风笛装置
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内燃机车用16V280ZJ柴油机燃油系统可靠性研究 被引量:6
8
作者 李明海 柳崮 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期72-76,共5页
为了满足对可靠性越来越高的要求,非常有必要对机车用16V280ZJ柴油机的针阀偶件和出油阀偶件设计结构进行研究。通过理论估算和试验测试,对改进前、后燃油系统的性能进行了分析和比较。结果表明改进的燃油系统满足了“保证柴油机性能不... 为了满足对可靠性越来越高的要求,非常有必要对机车用16V280ZJ柴油机的针阀偶件和出油阀偶件设计结构进行研究。通过理论估算和试验测试,对改进前、后燃油系统的性能进行了分析和比较。结果表明改进的燃油系统满足了“保证柴油机性能不变的前提下,提高可靠性”这一设计要求。 展开更多
关键词 铁路 针阀偶件 内燃机车 16V280ZJ柴油机 燃油系统 可靠性
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和谐系列机车用橡胶牵引球铰对比综述 被引量:3
9
作者 刘建勋 张春良 +1 位作者 潘文彬 程海涛 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第4期16-19,共4页
针对和谐系列5种大功率货运电力机车所用的3种结构的橡胶牵引球铰,进行了基于使用工况、有效承载尺寸、橡胶应力应变状态、疲劳试验及实际装车运用结果等5个方面进行论述,得出了重载机车橡胶牵引球铰设计的相关经验和结论,并对今后类似... 针对和谐系列5种大功率货运电力机车所用的3种结构的橡胶牵引球铰,进行了基于使用工况、有效承载尺寸、橡胶应力应变状态、疲劳试验及实际装车运用结果等5个方面进行论述,得出了重载机车橡胶牵引球铰设计的相关经验和结论,并对今后类似牵引球铰的设计提出了建议。出于运行可靠性的考虑,应给予牵引球铰足够的空间尺寸,以避免过小的有效承载尺寸对产品疲劳性能造成不利影响。 展开更多
关键词 牵引球铰 径向刚度 和谐机车 疲劳可靠性
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电力机车用110伏IPM高频开关电源设计 被引量:4
10
作者 黄志武 陈特放 蒋新华 《长沙铁道学院学报》 CSCD 1997年第1期31-35,共5页
本文介绍了一种新型的用于电力机车的110伏IPM开关稳压电源,叙述了它的主回路及控制回路的原理、设计思路及系统指标.
关键词 电力机车 开关电源 计算机控制 设计
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内燃机车用柴油机的发展与展望 被引量:5
11
作者 韩晓军 李海燕 肖锦龙 《铁道机车车辆》 北大核心 2010年第1期54-57,共4页
回顾了我国内燃机车用柴油机的发展历程,简要介绍了国产内燃机车用柴油机更新换代的情况;通过比较,找出国产柴油机与国外先进水平的差距;最后指出采用引进的先进技术,通过消化吸收后再创新,开发具有中国品牌、成熟可靠、达到国际先进水... 回顾了我国内燃机车用柴油机的发展历程,简要介绍了国产内燃机车用柴油机更新换代的情况;通过比较,找出国产柴油机与国外先进水平的差距;最后指出采用引进的先进技术,通过消化吸收后再创新,开发具有中国品牌、成熟可靠、达到国际先进水平的内燃机车用柴油机是我们所面对的现实选择和历史机遇。 展开更多
关键词 内燃机车 柴油机 主要参数 先进水平
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DN_2机车用喷油嘴的有限元数值分析 被引量:1
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作者 刘胜吉 苏军 +1 位作者 刘中兴 傅肃鸣 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期135-140,共6页
本文通过对DN_2机车用喷油嘴针阀体的有限元数值分析,得出了针阀体在机械负荷、液力负荷和热负荷作用下的变形和应力分布的定量值.为喷油嘴设计研究、生产使用、提高喷油嘴工作可靠性提供了依据.
关键词 喷油嘴 有限元法 机车 DN2
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和谐系列内燃机车用大功率柴油机试验研究 被引量:2
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作者 韩晓军 李海燕 +1 位作者 肖锦龙 刘志清 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第B10期256-259,共4页
根据和谐系列大功率内燃机车型式试验的试验数据,着重分析了能够对内燃机车运用性能产生重大影响的一些柴油机关键性指标:柴油机功率、冷却系统性能、排放性能、经济性,并探讨了今后国内机车柴油机研究的工作重点。
关键词 内燃机车 大功率柴油机 功率 冷却系统性能 排放性能 经济性
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电力机车用Ag-W70触头的研制 被引量:1
14
作者 田玉清 陈广志 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期213-216,共4页
采用预烧钨骨架和熔渗工艺研制成功韶山型电力机车用Ag~W70触头。研究并解决了工艺中出现的各种问题。其性能达到有关技术规定,并通过了装车试验。目前该触头己进行批量生产。
关键词 电力机车 电触头 粉末冶金
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机车用水泵轴断裂失效分析 被引量:2
15
作者 龚俊 张恩克 侯运丰 《甘肃工业大学学报》 1999年第4期48-51,共4页
针对机车用水泵轴在使用中容易发生断裂的问题,对水泵轴断口的宏观和细观形貌进行了分析,认为断口为典型的弯扭复合疲劳断口.通过检测水泵轴上装配的齿轮,发现由于齿轮的加工误差过大,在轴的退刀槽根部造成了较大的附加拉应力,最... 针对机车用水泵轴在使用中容易发生断裂的问题,对水泵轴断口的宏观和细观形貌进行了分析,认为断口为典型的弯扭复合疲劳断口.通过检测水泵轴上装配的齿轮,发现由于齿轮的加工误差过大,在轴的退刀槽根部造成了较大的附加拉应力,最终导致轴的断裂.因此及时消除齿轮的加工误差,同时提高安装精度,是防止此类断裂发生的关键. 展开更多
关键词 水泵轴 宏观形貌 细观形貌 机车 断裂 失效分析
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机车用齿轮断裂失效分析 被引量:5
16
作者 靳伍银 候运丰 龚俊 《甘肃工业大学学报》 2000年第1期41-44,共4页
通过对机车齿轮的断口宏观观察、微观检查及渗碳层的分析 ,发现机车齿轮断裂失效主要是由于齿轮轮毂强度不足和应力集中双重因素所致 。
关键词 机车 齿轮 裂纹 断口 脆断 断裂 失效分析
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机车用橡胶缓冲器的研制 被引量:1
17
作者 晏红文 田红旗 +3 位作者 郭红锋 陈平 王明星 杨军 《铁道机车车辆》 2007年第2期30-32,共3页
介绍了株洲时代新材料科技股份有限公司(以下简称TMT)开发的一种国外机车用缓冲器的主要结构、零件组成、主要性能指标等,详细的介绍了该产品的主要性能试验及性能曲线。
关键词 橡胶缓冲器 机车车辆 静动态性能 缓冲器试验
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高速机车用粉末冶金制动闸瓦的研制 被引量:5
18
作者 姚萍屏 陈圣柳 《铁道机车车辆》 2004年第B12期78-80,96,共4页
机车高速化是国民经济高速发展的迫切需求 ,而没有制动就没有高速化。粉末冶金制动闸瓦广泛应用于高速机车摩擦制动。现总结高速机车用粉末冶金制动闸瓦的研制工作。
关键词 刹车材料 粉末冶金 制动闸瓦 高速机车
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机车用大功率柴油机主连杆杆身模锻成形过程的计算机模拟与优化
19
作者 胡忠 单荣良 谢配良 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期26-34,共9页
连杆工字型杆身肋底是模锻成形中经常产生缺陷的部位,本文利用计算机模拟软件MAFAP对机车用大功率柴油机主连杆模锻时杆身成形和产生的缺陷进行模拟和预测,并对杆身模锻成形工艺进行了模拟和优化,得出了合理的成形工艺和毛坯形... 连杆工字型杆身肋底是模锻成形中经常产生缺陷的部位,本文利用计算机模拟软件MAFAP对机车用大功率柴油机主连杆模锻时杆身成形和产生的缺陷进行模拟和预测,并对杆身模锻成形工艺进行了模拟和优化,得出了合理的成形工艺和毛坯形状,为提高成形质量和模具寿命提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 计算机模拟 连杆 模锻 折叠 机车 柴油机
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机车用折角式过滤器特性的数值模拟
20
作者 林秀丽 曹亚平 +1 位作者 董思敬 柳静献 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期436-440,共5页
研究了不同风速下通道宽度、折角角度及折角个数对机车用折角式过滤器阻力的影响,重点分析了高风速(≥5 m/s)下过滤器的性能.结果表明:高风速下,16 mm通道宽度过滤器的阻力增加迅速,对16 mm和20 mm通道宽度的过滤器而言,在6.5 m/s风速下... 研究了不同风速下通道宽度、折角角度及折角个数对机车用折角式过滤器阻力的影响,重点分析了高风速(≥5 m/s)下过滤器的性能.结果表明:高风速下,16 mm通道宽度过滤器的阻力增加迅速,对16 mm和20 mm通道宽度的过滤器而言,在6.5 m/s风速下,间距增加25%,阻力减少36%.折角角度的改变会显著影响过滤器的阻力,在高风速下这一特征更加明显.在相同通道宽度,通道长度减少29%的情况下,二折角过滤器的阻力较三折角过滤器平均减少40%.在高风速、低阻力使用条件约束下,可依据研究结果设计过滤器几何参数,将折角过滤器作为多级过滤的第一级. 展开更多
关键词 折角空气过滤器 数值模拟 阻力特性 过滤效率 机车
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