[发明专利]一种轨道交通电子产品振动可靠性的设计方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通电子产品振动可靠性的设计方法，其包括获取轨道交通电子产品实际运行环境下的振动激励频率信息；基于轨道交通电子产品的初始设计方案获取产品的固有频率信息；对固有频率信息和振动激励频率信息进行匹配分析，当满足固有频率避开振动激励频率的匹配条件时，确定初始设计方案为振动可靠性设计方案；否则，调整初始设计方案中产品的质量和/或刚度进行方案优化，直到确定振动可靠性设计方案。本发明提供的设计方法，能够提出满足振动可靠性的设计方案，可最大限度降低产品在运行过程中发生共振的风险，提高轨道交通电子产品运行的可靠性。

技术领域

本发明属于轨道交通电子产品设计技术领域，特别涉及一种轨道交通电子产品振动可靠性的设计方法。

背景技术

振动是影响轨道交通行业电子产品正常运行的重要因素之一，在产品的存储、运输及使用过程中，振动对产品运行可靠性的影响无处不在。统计数据表明，由于环境因素引发轨道交通电子设备的失效约占故障总数的51％，其中振动可靠性因素占失效率的14％。从已有轨道交通产品现场质量问题来看，有一部分跟振动强相关。而随着我国高速铁路交通的快速发展，轨道交通行业对电子产品的可靠性也提出了越来越高的要求，在保证电子设备的电性能的前提下，动态环境下的可靠性和抵抗恶劣环境的能力成为科研人员必须面对的主要课题。

现有技术中，虽然轨道交通行业对产品的振动可靠性开展了一些研究，发现和解决了一些振动相关问题，但仍然停留在产品可靠性问题暴露后的补救，并未从产品开发设计源头来避免振动可靠性问题。

基于此，本发明提出一种轨道交通电子产品振动可靠性设计的方法，从产品开发设计源头来避免振动可靠性问题，最大限度降低电子产品在运行过程中的发生共振风险，提高产品可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种轨道交通电子产品振动可靠性的设计方法，从开发设计源头避免轨道交通电子产品的共振问题。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种轨道交通电子产品振动可靠性的设计方法，包括

步骤1、获取轨道交通电子产品实际运行环境下的振动激励频率信息；

步骤2、基于所述轨道交通电子产品的初始设计方案获取产品的固有频率信息；

步骤3、对所述固有频率信息和所述振动激励频率信息进行匹配分析，当满足固有频率避开振动激励频率的匹配条件时，确定所述初始设计方案为振动可靠性设计方案；

否则，调整所述初始设计方案中产品的质量和/或刚度，重复进行步骤2、步骤3直到确定所述振动可靠性设计方案。

优选地，所述步骤1具体包括：

对轨道交通电子产品进行现场测试，以获取不同工况下的时域振动数据；

基于所述时域振动数据进行傅里叶变换处理，提取不同激励来源的频率区间构成所述振动激励频率信息。

优选地，所述时域振动数据包括振动加速度数据。

优选地，所述激励来源包括车体固有频率激励、风机转频激励、齿轮箱激励、车轮失圆激励以及电磁激励。

优选地，所述步骤2具体为，根据所述初始设计方案进行模态仿真，以获取产品安装状态下的所述固有频率信息。

优选地，所述步骤2具体为，根据所述初始设计方案进行试验，以获取产品安装状态下的所述固有频率信息。

优选地，所述固有频率信息包括模态仿真结果或试验结果中的至少前6阶固有频率。

优选地，所述步骤3具体包括：

将第一阶固有频率与所述振动激励频率信息中区间下限最低的频率区间进行比较，将各阶固有频率与所述振动激励频率信息中任一频率区间进行比较，