高速列車橡膠密封圈使用壽命評價技術(shù)的研究.pdf

1、高速列車橡膠密封圈是高速列車制動系統(tǒng)密封用的關(guān)鍵零部件之一，其性能的好壞尤其是使用壽命的長短，直接影響到列車的制動性能以及列車的安全性。橡膠密封圈具有良好的密封性能，可以對高速列車組中空氣制動系統(tǒng)通氣管進(jìn)行密封，以提供足夠的動力，保證了列車制動系統(tǒng)的正常運(yùn)行，被動車高鐵廣泛使用。但隨著使用時間的延長，橡膠材料會發(fā)生老化破壞，使用性能和使用壽命就會大大降低，因此對其綜合性能和壽命進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測、評價，制定合理的維護(hù)及更換規(guī)程，就顯得非常重要

2、。
　　雖然，動車高鐵在我們國內(nèi)發(fā)展較快，但發(fā)展時間比較短，許多技術(shù)還很不成熟，專門針對動車高鐵運(yùn)行工況、環(huán)境的橡膠密封圈的研究還很少，尤其是針對其使用性能和使用壽命評價技術(shù)的研究仍為空白。為滿足動車及高鐵長期運(yùn)行過程中安全性的要求，對其使用的橡膠密封圈的使用性能和使用壽命進(jìn)行準(zhǔn)確的評價，確定合理的維護(hù)及更換方案，是目前我國正在運(yùn)營的所有動車和高鐵所面臨的迫切需要解決的難題。本文通過BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和動力學(xué)曲線模型對橡膠密封圈

3、的老化壽命進(jìn)行了研究，并對兩種方法進(jìn)行了比較，本文的主要內(nèi)容如下:
　　1.本文通過查閱大量的文獻(xiàn)資料，對橡膠的老化壽命的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，同時對目前國內(nèi)外熱空氣加速老化實驗幾種常見的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了研究，然后又對橡膠的老化機(jī)理與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　2.本文實驗選用與高速列車密封圈相同的密封圈配方自行煉制膠料，然后對膠料進(jìn)行低溫加速老化試驗與熱空氣加速老化實驗，測定其不同溫度不同時間下的物理機(jī)械性

4、能，為后面的數(shù)據(jù)處理提供了實驗支持。
　　3.利用BP人工神經(jīng)模型對橡膠密封圈的老化壽命進(jìn)行預(yù)測，選取合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練樣本，并對幾種算法進(jìn)行比較，最終采用Levenberg-Marqurdt算法對橡膠密封圈進(jìn)行老化壽命進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測出橡膠密封圈的老化壽命。
　　4.采用目前較為成熟的動力學(xué)曲線模型對橡膠密封圈進(jìn)行壽命預(yù)測，首先通過線性回歸和嘗試法等數(shù)學(xué)方法對老化壽命預(yù)測基本理論公式的參數(shù)進(jìn)行估計。然后又通過統(tǒng)計分析對公式

5、進(jìn)行了相關(guān)驗證，最終得出了橡膠密封圈的老化壽命的預(yù)測模型，預(yù)測出橡膠密封圈的老化壽命。
　　5.對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和動力學(xué)曲線模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較，并通過高速列車三級修、四級修、五級修換下的密封圈舊件對兩種方法進(jìn)行驗證，最后得到，兩種方法各有利弊，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型預(yù)測過程簡單、靈活、快速，容錯性強(qiáng)，無需對具體關(guān)系進(jìn)行明確，但是預(yù)測精度低于動力學(xué)曲線模型，動力學(xué)曲線模型運(yùn)算復(fù)雜，但得到的預(yù)測結(jié)果要優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價技術(shù)，