[發明專利]一種軌道交通電子產品振動可靠性的設計方法有效
| 申請號: | 201811008910.9 | 申請日: | 2018-08-31 |
| 公開(公告)號: | CN110929332B | 公開(公告)日: | 2021-08-10 |
| 發明(設計)人: | 王永勝;丁杰;徐紹龍;劉永江;曾亞平;臧曉斌;夏亮;陳俊;李振鵬 | 申請(專利權)人: | 株洲中車時代電氣股份有限公司 |
| 主分類號: | G06F30/15 | 分類號: | G06F30/15 |
| 代理公司: | 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372 | 代理人: | 吳大建;陳偉 |
| 地址: | 412001 湖*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 軌道交通 電子產品 振動 可靠性 設計 方法 | ||
本發明公開了一種軌道交通電子產品振動可靠性的設計方法,其包括獲取軌道交通電子產品實際運行環境下的振動激勵頻率信息;基于軌道交通電子產品的初始設計方案獲取產品的固有頻率信息;對固有頻率信息和振動激勵頻率信息進行匹配分析,當滿足固有頻率避開振動激勵頻率的匹配條件時,確定初始設計方案為振動可靠性設計方案;否則,調整初始設計方案中產品的質量和/或剛度進行方案優化,直到確定振動可靠性設計方案。本發明提供的設計方法,能夠提出滿足振動可靠性的設計方案,可最大限度降低產品在運行過程中發生共振的風險,提高軌道交通電子產品運行的可靠性。
技術領域
本發明屬于軌道交通電子產品設計技術領域,特別涉及一種軌道交通電子產品振動可靠性的設計方法。
背景技術
振動是影響軌道交通行業電子產品正常運行的重要因素之一,在產品的存儲、運輸及使用過程中,振動對產品運行可靠性的影響無處不在。統計數據表明,由于環境因素引發軌道交通電子設備的失效約占故障總數的51%,其中振動可靠性因素占失效率的14%。從已有軌道交通產品現場質量問題來看,有一部分跟振動強相關。而隨著我國高速鐵路交通的快速發展,軌道交通行業對電子產品的可靠性也提出了越來越高的要求,在保證電子設備的電性能的前提下,動態環境下的可靠性和抵抗惡劣環境的能力成為科研人員必須面對的主要課題。
現有技術中,雖然軌道交通行業對產品的振動可靠性開展了一些研究,發現和解決了一些振動相關問題,但仍然停留在產品可靠性問題暴露后的補救,并未從產品開發設計源頭來避免振動可靠性問題。
基于此,本發明提出一種軌道交通電子產品振動可靠性設計的方法,從產品開發設計源頭來避免振動可靠性問題,最大限度降低電子產品在運行過程中的發生共振風險,提高產品可靠性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題之一是提供一種軌道交通電子產品振動可靠性的設計方法,從開發設計源頭避免軌道交通電子產品的共振問題。
為了解決上述技術問題,本申請的實施例首先提供了一種軌道交通電子產品振動可靠性的設計方法,包括
步驟1、獲取軌道交通電子產品實際運行環境下的振動激勵頻率信息;
步驟2、基于所述軌道交通電子產品的初始設計方案獲取產品的固有頻率信息;
步驟3、對所述固有頻率信息和所述振動激勵頻率信息進行匹配分析,當滿足固有頻率避開振動激勵頻率的匹配條件時,確定所述初始設計方案為振動可靠性設計方案;
否則,調整所述初始設計方案中產品的質量和/或剛度,重復進行步驟2、步驟3直到確定所述振動可靠性設計方案。
優選地,所述步驟1具體包括:
對軌道交通電子產品進行現場測試,以獲取不同工況下的時域振動數據;
基于所述時域振動數據進行傅里葉變換處理,提取不同激勵來源的頻率區間構成所述振動激勵頻率信息。
優選地,所述時域振動數據包括振動加速度數據。
優選地,所述激勵來源包括車體固有頻率激勵、風機轉頻激勵、齒輪箱激勵、車輪失圓激勵以及電磁激勵。
優選地,所述步驟2具體為,根據所述初始設計方案進行模態仿真,以獲取產品安裝狀態下的所述固有頻率信息。
優選地,所述步驟2具體為,根據所述初始設計方案進行試驗,以獲取產品安裝狀態下的所述固有頻率信息。
優選地,所述固有頻率信息包括模態仿真結果或試驗結果中的至少前6階固有頻率。
優選地,所述步驟3具體包括:
將第一階固有頻率與所述振動激勵頻率信息中區間下限最低的頻率區間進行比較,將各階固有頻率與所述振動激勵頻率信息中任一頻率區間進行比較,
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