【摘 要】
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本文选取B型铝合金地铁局部焊接车门系统为研究对象,基于EN12663-2010、TB/T1335-1996等标准,采用ABAQUS软件对垂向静载荷、垂向与纵向静态载荷组合工况和抬车工况下整车的强度、刚度进行仿真分析验证。通过对局部焊接过程的仿真模拟,分析其温度场及应力场的分布规律。在整车结构分析和局部焊接模拟均满足车辆可靠性的前提下,检验车辆运营中是否同样满足车辆可靠性。基于FTA方法研究故障率最
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本文选取B型铝合金地铁局部焊接车门系统为研究对象,基于EN12663-2010、TB/T1335-1996等标准,采用ABAQUS软件对垂向静载荷、垂向与纵向静态载荷组合工况和抬车工况下整车的强度、刚度进行仿真分析验证。通过对局部焊接过程的仿真模拟,分析其温度场及应力场的分布规律。在整车结构分析和局部焊接模拟均满足车辆可靠性的前提下,检验车辆运营中是否同样满足车辆可靠性。基于FTA方法研究故障率最高的地铁车门系统的故障规律,根据风险矩阵和风险顺序数RPN进行综合风险评估,从而提出维修决策建议,最大限度保障车辆可靠性。具体的研究内容和获得的结论如下:（1）从整车结构分析到局部焊接模拟,检验设计阶段的车辆可靠性。基于欧洲的EN12663-2010行业标准,利用ABAQUS仿真软件,对整车结构进行了静强度分析是符合相关规定。进而,对局部焊接过程进行仿真模拟,获得焊接温度场分布是以焊接热源为中心随热源移动以椭圆形扩散,越靠近焊缝位置温度越高,固溶程度越高。局部焊接残余应力的存在,增加了车辆结构失稳与失效的风险。（2）从车门局部焊接到车门系统的危险结构,验证运营过程中车辆可靠性。采用统计学原理与可靠性理论对车门的故障规律及可靠性进行了研究。通过对地铁车辆的故障模式、故障原因以及故障影响进行列举和分析,优选出FTA和FMEA两种有效的可靠性分析方法,并对地铁车辆最容易出现故障的车门系统,通过绘制故障树进行故障规律分析。故障树出现频率最高的基本事件是乘客原因和结构设计缺陷。（3）提出维修决策的优化,通过维修来保障车辆可靠性。采用层次分析法明确车门系统故障重要性的初步排序,并结合比例法获取的故障数据分析验证了门控信号错误和零部件损坏是主要故障类型。运用综合风险评价方法,对门控器故障、软件故障、锁闭行程开关故障、电机组件故障、人为原因和导轨变形这六种故障类型分别进行了风险评价,与风险矩阵进行比较后均为可接受的风险。通过对车门系统全方位的剖析得到车门系统的FMEA表,基于风险顺序数RPN进行风险定义的评估,并提出了优化的维修决策和重点巡检的车辆结构。
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