考虑个体差异的车轮二元相关退化可靠性分析

作     者：齐金平 冯洪 刘晓宇 薛康 何鹏 贺元玉 QI Jinping;FENG Hong;LIU Xiaoyu;XUE Kang;HE Peng;HE Yuanyu

作者机构：兰州交通大学研究院兰州730070 兰州交通大学机电技术研究所兰州730070 宝鸡中车时代工程机械有限公司陕西宝鸡721000 中国铁路兰州局集团有限公司兰州730015 

出 版 物：《安全与环境学报》 (Journal of Safety and Environment)

年 卷 期：2024年第24卷第8期

页      面：3005-3014页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(72361019,71861021) 甘肃省科技厅重点研发项目(23YFGA0050) 

主　　题：安全工程 动车组车轮 个体差异 二元退化 Gamma过程 Copula函数 

摘      要：由于动车组车轮受加工装配及工况载荷等不确定因素的影响,车轮退化过程复杂,存在显著的个体差异及多个性能退化特征量,且多个退化特征量间相互耦合,仅考虑单个性能特征量难以全面反映其退化过程。因此,以轮缘和轮径作为车轮退化特征量,通过随机化尺度参数表征车轮个体差异,采用Gamma过程和Copula函数建立二元相关退化模型,并根据赤池信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)筛选Copula函数,得到可靠度解析式。基于某型动车组车轮实测磨耗数据,对车轮进行可靠性分析,同时通过车辆动力学模型进行仿真验证。结果显示:考虑二元相关时的可靠性结果比仅考虑一元退化更贴近车辆实际运行情况;根据动力学仿真结果体现了考虑个体差异的必要性,表明所提模型能够更准确地表征车轮退化过程,可为可靠性分析以及维修决策优化提供理论支撑。