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1接触网系统的RAMS体系和目标1

1.1高速铁路接触网的可靠性评估指标6

1.2高速铁路接触网的可靠性、可用性和可维修性水平及目标7

1.2.1高速铁路接触网的可靠性、可用性7

1.2.2新建高速铁路的可靠性水平与目标值8

1.2.3高速铁路接触网的可用性、可维修性及目标10

1.3高速铁路接触网的安全性11

1.3.1接触网系统安全性分析概述11

1.3.2研究范围、目标、指标及生命周期12

1.3.3安全性研究标准及依据13

1.4高速铁路接触网RAMS设计中的具体实例分析14

1.4.1工作应力范围14

1.4.2设计的优化和合理使用零部件15

1.4.3载荷对可靠性水平的影响16

1.5接触网RAMS设计的基本方法综述17

1.5.1接触网系统可靠性分析的工作条件17

1.5.2接触网可靠性理论研究模型的原始参数和研究条件的选择19

1.5.3接触网安全性分析方法26

2接触网失效模式及可靠性基本模型研究31

2.1基于故障树模型的接触网系统可靠性分析34

2.1.1常用的可靠性建模方法34

2.1.2接触网的故障树模型36

2.1.3接触网的可靠性评价指标41

2.1.4串并联可修复系统中可靠性指标的计算45

2.1.5全国铁路接触网故障统计数据分析46

2.1.6接触网可靠性评估示例47

2.2接触网系统疲劳可靠性建模的基本方法52

2.2.1可靠性的定义52

2.2.2接触网系统的可靠性模型53

2.2.3接触网系统的可靠性指标分配54

2.2.4接触网系统的疲劳可靠性分析56

2.3接触网系统的动应力-时程分析及载荷谱统计63

2.3.1系统有限元模型63

2.3.2接触网系统的统计载荷谱65

2.3.3关于载荷确定的必要简化和说明69

2.4基于三维建模的接触网关键零件的有限元分析70

2.4.1电气化铁道接触网零部件的三维设计与分析方法的研究探讨72

2.4.2接触网零部件三维特征几何造型设计73

2.4.3接触网零部件的三维几何结构设计73

2.4.4接触网零部件结构有限元分析74

2.4.5运用可靠性研究成果对研究的对象进行清理，突出过程中的控制77

2.5接触网系统的动态应力分析和疲劳可靠性评估78

2.5.1接触网悬挂系统的分析78

2.5.2接触网腕臂结构的分析94

2.5.3腕臂结构的有限元仿真数据处理102

2.5.4接触网现场测试数据的时间历程与频谱图104

2.5.5基于实测数据的时速350 km及以上高速铁路接触网系统可靠性分析研究111

2.6接触网可靠性评估软件的研发119

2.6.1接触网可靠性评估软件的主要功能119

2.6.2接触网可靠性评估实例120

2.7接触网可靠性研究结论与分析121

2.7.1对部颁标准TB零部件的总体评价121

2.7.2对今后电气化铁道接触网系统零部件设件的优化建议123

2.7.3建立接触网可靠性体系的研究基础的必要性124

2.7.4对新建的高速铁路接触网，可以事先获得完整的接触网系统可靠性水平124

3接触网系统的安全性分析127

3.1接触网系统安全性分析概述129

3.1.1研究范围130

3.1.2研究目标131

3.1.3安全指标131

3.1.4生命周期132

3.1.5研究标准及理论依据133

3.2接触网系统安全性管理组织机构及责任分析136

3.2.1组织机构136

3.2.2人员的责任分配137

3.2.3设计联络138

3.2.4人员素质要求138

3.2.5独立性138

3.3接触网系统安全性分析技术138

3.3.1概述138

3.3.2风险日志140

3.3.3初步风险分析143

3.3.4系统故障模式、故障结果及危害程度分析143

3.3.5系统分析与子系统分析144

3.3.6接口风险分析145

3.3.7运营、维护系统风险分析145

3.3.8系统可靠性模型166

3.3.9设计安全复核166

3.3.10安全审查166

3.3.11可靠性计划167

3.3.12可维护性计划167

3.3.13系统集成计划与试运营计划167

3.3.14运用安全性报告167

3.3.15 设计事故报告167

3.4初步风险分析168

3.4.1概述168

3.4.2目的168

3.4.3计划169

3.4.4初步风险分析团队169

3.4.5系统概况169

3.4.6初步风险分析工作流程170

4接触网系统的可靠性设计179

4.1初步风险分析可靠性设计的内容和步骤181

4.2接触网系统可靠性设计分析的技术方法182

4.3相关可靠性研究对设计的意义182

4.3.1对接触网零部件设计的参考183

4.3.2对结构系统设计的参考184

4.4.3对零部件设计和相关标准制定的参考187

4.4工程设计方案中采用可用度指标进行规划研究和分配189

4.4.1根据可靠性水平和可用性要求开展维修系统的设计189

4.4.2新建工程项目的电气化维修系统设计原则和工作规律190

5高速铁路接触网设备零件安全可靠性的综合评估与改进方法193

5.1目前接触网零件设备存在的主要问题和改进措施195

5.2对电气化接触网零件系列进行深化研究并提出改进的技术方法197

5.2.1在继承和总结的基础上提高和扬弃197

5.2.2运用可靠性研究成果对研究对象进行清理，突出过程中的关键环节控制198

5.2.3对零件研究设计中加强特殊设计和非标设计环节控制的建议202

5.3对工程设计和建设管理的相关建议204

5.3.1对建设管理程序进行完善，以适应迅速发展中的用户要求204

5.3.2明确可靠性要求和使用寿命等用户的系统目标205

5.4可靠性体系是确定供电段及其电气化维修设施、维修方案的设计依据207

6高速铁路电气化接触网的维修性研究209

6.1根据项目的可靠性水平和可用性要求开展维修系统设计211

6.1.1客运专线的特点和对维修系统的要求211

6.1.2国内外较高的可用性水平和维修性要求212

6.1.3具体工程对可用性的具体要求213

6.2电气化维修系统设计和维护工作计划编制的原则213

6.2.1对无备用的接触网系统应按照固有可用度的指标要求进行抢修设施布点和规模设计213

6.2.2随着列车对数的增加，接触网维修工作量应相应增加216

6.3高速铁路或客运专线的变配电设备的维修工作计划简述216

6.3.1维修计划217

6.3.2具体的维护内容、周期和维护专用工具217

6.4高速铁路或客运专线接触网设备的维修规律和计划研究218

6.4.1维修策略219

6.4.2抢修预案220

6.4.3日常维护225

6.4.4具体的维护内容、周期和维护专用工具226

6.5维修设施的规划和建议的维修方案244

6.5.1维修体系的设想244

6.5.2关于未来维修体系的建议247

结语251

附录255

附录1某高速铁路接触网振动监测数据257

附录2某城际铁路接触网振动监测数据270

附录3接触网动应力测试数据雨流计数结果283

附录4接触网零件疲劳参数296

附录5接触网零部件静力三维有限元分析299

附录6接触网零件的疲劳可靠性评估399

附录7由连接系数z求可靠度R412

附录8本书所涉及符号的定义413

参考文献及技术资料415