第1篇 可靠性设计基本知识及对机车车辆可靠性的综合分析 1
1 虚拟样机技术在铁路机车车辆研发中的应用 3
1.1 引言 3
1.2 机车车辆产品虚拟样机的特点 3
1.3 机车车辆产品虚拟样机系统的体系结构 4
1.4 机车车辆虚拟样机系统应用实例 5
1.5 虚拟样机技术的发展趋势 8
1.6 结论 9
2 对机车车辆可靠性的综合分析 10
2.1 什么是可靠性技术 10
2.2 机车车辆与可靠性 10
2.3 机车车辆设计、制造、运用、维修过程中的可靠性原则 11
2.4 提高机车车辆可靠性的方法 12
2.5 结束语 13
3 可靠性设计的基本知识 14
3.1 机械可靠性设计概论 14
3.2 可靠性设计变量及指标的基本概率运算 19
3.3 可靠性数据的收集和分析 35
3.4 可靠性技术 42
第2篇 疲劳寿命的预测及基于寿命要求的设计反求 67
1 基于AAR标准的铁路货车疲劳寿命预测软件开发 69
1.1 概述 69
1.2 铁路货车疲劳寿命预测软件算法原理 71
1.3 I-DEAS二次开发关键技术研究 84
1.4 疲劳寿命预测软件设计 92
1.5 软件系统在工程实际中的应用 102
1.6 总结与展望 114
附录1 软件系统程序清单 117
附录2 部分源程序代码 120
2 疲劳分析的数值计算方法及实例 128
2.1 引言 128
2.2 疲劳载荷类型与S-N曲线 129
2.3 疲劳强度的影响因素 131
2.4 疲劳强度设计 135
2.5 如何用有限元法进行疲劳分析 140
2.6 实例分析 141
3 英国标准（BS7608:1993）和国际焊接学会（IIW）标准简介及工程应用实例 147
3.1 引言 147
3.2 焊接接头S-N曲线细节及其特殊性 147
3.3 焊接接头类型细节是控制焊接结构疲劳寿命的命脉 148
3.4 基于英国标准（BS7608:1993）的疲劳寿命预测 148
3.5 基于国际焊接学会（IIW）标准的疲劳寿命预测 149
3.6 AAR/BS/IIW标准的个性与共性讨论 149
3.7 几点体会 151
4 焊接结构疲劳寿命预测的难点与对策 153
4.1 几个基本概念 153
4.2 焊接结构疲劳寿命预测的特殊性 153
4.3 焊接结构疲劳寿命的流程及其难点 154
4.4 疲劳断裂预防对策 155
4.5 以一个故事作为结束语 155
5 焊接接头细节与疲劳寿命 157
5.1 两个基本概念 157
5.2 几个简单对比 157
5.3 从应力集中的力学本质看细节 158
5.4 从S-N曲线的数学属性看细节 160
5.5 “失之毫厘，差之千里”的寿命验证举例 160
5.6 小结 162
6 虚拟疲劳试验及其在重载敞车结构设计中的应用 163
6.1 引言 163
6.2 虚拟疲劳试验的基本意义与技术路线 163
6.3 工程应用实例：重载敞车的虚拟疲劳试验 164
6.4 小结 167
7 改善焊接结构疲劳强度的工艺方法 169
7.1 合理设计结构形式 169
7.2 合理选择焊接接头形式 170
7.3 改善焊趾几何形状降低应力集中的方法 170
7.4 调整焊接残余应力场产生压缩应力的方法 172
7.5 降低应力集中和产生压缩应力的复合方法 175
7.6 提高接头疲劳强度的最新方法 177
8 300 km/h高速转向架的研制 180
8.1 引言 180
8.2 转向架主要结构 180
8.3 转向架主要技术参数 181
8.4 有限元仿真计算分析 182
8.5 构架的静强度和疲劳试验 185
8.6 仿真计算和试验验证结果分析比较 186
8.7 计算和试验分析的结论 189
8.8 轮对和车轴以及其他部件的计算分析 190
8.9 转向架的动力学性能计算分析 191
8.10 转向架的整体试验 194
8.11 体会 194
第3篇 机车车辆产品可靠性案例 197
1 240/275系列柴油机排气总管工作可靠性改进的案例 199
2 240/275系列柴油机连杆螺钉工作可靠性改进的案例 202
3 对DF4型内燃机车转向架有关问题的分析 204
4 DF4型内燃机车车轴裂纹产生的原因及改进建议 209
5 240/275系列柴油机钢顶铝裙组合活塞裙疲劳裂损失效分析 212
6 某型增压器导风轮叶片断裂失效分析及预防措施 218
7 DF7型内燃机车柴油机气门失效分析 224
8 DF7C型内燃机车侧墙立柱开裂问题分析 231
9 DF7D型内燃机车转向架轮对轴箱的可靠性分析 234
10 牵引电动机转轴可靠性保证 240
11 SS1型电力机车构架枕梁裂纹原因分析 244
12 SS7型电力机车牵引杆座裂 247
13 SS7型电力机车中间转向架滚子轴承裂 252
14 SS7型电力机车牵引齿轮非正常磨耗 254
15 SS7型电力机车牵引电动机悬挂座裂 261
16 SS7D型电力机车牵引电动机悬挂臂座裂 265
17 SS8型电力机车垂向减振器安装座及螺栓断裂原因分析 269
18 帽儿山货车侧架折断重大事故 272
19 转8A型转向架摇枕下部裂纹 274
20 转8A型转向架摇枕、侧架有关疲劳可靠性问题的调查统计、计算分析和试验情况 276
21 铁道车辆车轮剥离原因分析与对策 282
22 G70B型低重心轻油罐车牵引梁优化设计 287
23 C76B、C76C（100辆返厂车）质量问题概况 291
24 C50型敞车中梁下盖板裂纹 297
25 C13型敞车牵引梁过长的问题 300
26 转K2型转向架适应主型货车的动力学性能可靠性改进 302
27 转K6型转向架适应主型货车的动力学性能可靠性改进 305
28 货车滚动轴承可靠性的研究 313
29 皮碗式单元制动缸批量质量事故 318
30 关于庐山号动车组事故分析 321