重载铁路货车健康状态综合判别模型

本书为“铁路货车状态修实践研究丛书”的第二辑，系统而全面地阐述了有关铁路货车状态修过程中健康状态综合判别模型的基本概念、基础理论和工程应用。全书共7章，完整论述了构建健康状态综合判别模型的理论方法，包括学术思想、理论模型、求解方法、仿真方法、评价方法及实际案例分析等，内容包括PHM技术与应用、零部件失效规律与剩余寿命预测、零部件状态监测与评价、车辆与车列健康状态综合评分模型以及状态修修程判别模型，并详细介绍了健康状态综合判别模型在状态修诊断与决策系统中的工程实践情况。
本书适合交通运输工程专业的科研人员、设计人员及工程技术人员阅读参考，并可兼作高等院校车辆工程、铁道工程、载运工具运用工程等专业相关方向的教学用书。

“铁路货车状态修实践研究丛书”序
前言
第1章 重载铁路货车状态修导论 1
1.1 状态修基本含义 1
1.1.1 状态修的发展 1
1.1.2 状态修的特点 2
1.1.3 状态修的基本原则 3
1.1.4 状态修的具体内容 4
1.2 重载铁路货车状态修 5
1.2.1 重载铁路货车 5
1.2.2 重载铁路货车状态修发展 6
1.2.3 重载铁路货车状态修的影响因素 7
1.3 重载铁路货车状态综合判别 11
1.3.1 状态修核心——综合判别模型 12
1.3.2 基本内容 13
1.3.3 基本原则 14
参考文献 15
第2章 PHM技术与应用 16
2.1 PHM技术概况 16
2.1.1 PHM的概念 16
2.1.2 PHM技术发展历程 17
2.2 PHM技术框架 19
2.2.1 数据获取及处理 19
2.2.2 诊断及预测方法 20
2.2.3 健康管理 39
2.2.4 状态修系统开放体系架构 42
2.3 PHM技术在重载铁路货车状态修中的应用 43
2.3.1 车辆地面轨边监测技术 44
2.3.2 失效规律模型 44
2.3.3 剩余寿命预测 48
2.3.4 综合评判与诊断 50
参考文献 51
第3章 零部件失效规律与剩余寿命预测 53
3.1 重载铁路货车关键零部件分类 53
3.1.1 全寿命零部件 54
3.1.2 使用寿命零部件 55
3.1.3 易损零部件 56
3.2 关键零部件失效规律 57
3.2.1 轮轴退化规律 58
3.2.2 闸瓦退化规律 68
3.2.3 转向架失效规律 79
3.2.4 钩缓装置失效规律 88
3.2.5 其他零部件失效规律 97
3.3 关键零部件剩余寿命预测方法与模型 101
3.3.1 车钩剩余寿命预测方法与模型 101
3.3.2 交叉杆剩余寿命预测方法与模型 112
3.3.3 制动梁剩余寿命预测方法与模型 115
3.3.4 轮对剩余寿命预测方法与模型 121
参考文献 139
第4章 零部件状态监测与评价 142
4.1 零部件健康状态数据分析方法 142
4.1.1 统计分析方法 142
4.1.2 时间序列分析方法 146
4.1.3 机器学习与深度学习方法 147
4.1.4 数据挖掘方法 151
4.2 关键零部件状态监测系统与评价 153
4.2.1 基于THDS的轴承故障预警 153
4.2.2 基于TADS的轴承状态评价 170
4.2.3 基于TPDS的踏面损伤评价模型 176
4.2.4 基于TFDS的零部件状态评价模型 181
4.3 关键零部件状态联判与预警 186
4.3.1 基于多T联判的轴承预警 186
4.3.2 车轮故障交叉验证 187
参考文献 188
第5章 车辆与车列健康状态综合评分模型 189
5.1 状态评分基本方法与准则 189
5.1.1 状态评分方法 189
5.1.2 基本要求 196
5.1.3 综合评判准则 197
5.2 零部件健康状态综合评分模型 198
5.2.1 综合评分模型 198
5.2.2 基于剩余寿命的评分算法 199
5.2.3 基于状态演变的扣分算法 203
5.2.4 案例分析 208
5.3 车辆健康状态综合评分模型 212
5.3.1 综合评分方法 212
5.3.2 综合评分框架与模型 220
5.3.3 案例分析 223
5.4 车列健康状态综合评分模型 225
5.4.1 综合评分算法 225
5.4.2 案例分析 226
参考文献 231
第6章 状态修修程判别模型 232
6.1 重载铁路货车状态修修程 232
6.1.1 在线修基本要求 232
6.1.2 Z1修修程基本要求 233
6.1.3 Z2修修程基本要求 235
6.1.4 Z3修修程基本要求 239
6.1.5 Z4修修程基本要求 241
6.2 多级修程判别模型 244
6.2.1 Z1修判定方法 244
6.2.2 Z2修判定方法 247
6.2.3 Z3修判定方法 250


6.2.4 Z4修判定方法 251

……