我校主持成果申报2018年度高等学校科学研究优秀成果奖项目的公示(七)

     发布日期:2018-07-11 阅读次数:

     我校主持完成的成果“高速重载车辆关键部件可靠性评估体系及应用”拟申报2018年度高等学校科学研究优秀成果奖科技进步奖,特进行公示。公示期:2018年7月11日至2018年7月17日,公示内容见附件。

   公示期内如对公示内容有异议,请您向科技处反映。根据相关要求,为了便于核实、查证,确保实事求是、公正地处理异议,提出异议的单位或者个人,应当表明真实身份,凡匿名异议和超出期限的异议一般不予受理。联系人及联系电话:刘蓉,51684647。

  特此公示

  北京交通大学科技处

  2018年7月11日

附件:公示材料:

项目名称:高速重载车辆关键部件可靠性评估体系及应用

推荐单位:北京交通大学

项目简介

本项目针对我国高速动车组和重载运输车辆关键部件的可靠性进行评价,涵盖了完善的结构疲劳理论,建立了可靠的线路试验方法、完备的数据处理平台以及结构可靠性评估和改进体系,并在国内CRH系列高速动车组以及重载运输车辆等的设计、研发、试验、评估以及后续改进中发挥了巨大作用。本项目自2005年我国实行引进消化吸收在创新的方式进行高速铁路研制开始至现阶段10多年年时间里,完成了对国内所有CRH系列动车组(包括CRH系列,CRH380A/AL,CRH380B/BL)、CR400AF和CR400BF“中国标准动车组”以及重载运输车辆关键零部件的结构动应力测试和疲劳可靠性评估工作,系统性地研究和解决了高速动车组和重载运输车辆关键零部件结构疲劳机理、线路试验测试方法、疲劳可靠性评估方法、寿命预测以及结构改进和完善等问题。

本项目涵盖了先进和完善的结构疲劳理论、可靠性理论、材料属性和疲劳特性等,其先进性、严谨性、合理有效性以及准确性,在高速动车组和重载运输车辆生产实践中得到了充分验证和检验;依据关键零部件的受载、振动和变形特征,确定关键零部件布片方案,再借助研发的抗电磁、抗雨雾以及防雷击的无人值守等可靠的测试系统和措施,完成了运用条件下的长期跟踪实测,获得实际线路运用条件下列车关键零部件关键部位准确的全线路工况动应力数据;建立了先进、完善和功能强大的数据处理平台,完成了对高速动车组和重载运输车辆关键零部件疲劳寿命进行准确预测和评估;依据相关理论和平台数据处理结果,结合结构动态仿真分析,对关键零部件在运用过程中的载荷进行识别,对疲劳寿命不足的关键零部件提出合理的改进意见和方案,完成其可靠性设计,通过多通道协调加载的疲劳试验在实验室验证其可靠性,最终通过线路试验验证改进方案的有效性。

通过本项目的实施,保证了相关的运用可靠性,避免了多起重大安全故障的发生,确保了我国高速铁路和重载运输的安全性,在产生巨大的社会效益的同时,还取得了重大的经济效益。如,1)通过CRH5型高速动车组制动梁测试、评估和改进后,消除了制动梁因疲劳裂纹造成的铁路运输重大安全隐患,为国家节省资金约0.5亿元左右;2)及时、准确地发现了引进西门子技术,并由西门子设计的CRH3型高速动车组电机吊架存在的设计缺陷,并提出了合理的改进方案,在消除重大铁路运输安全隐患的同时,避免5000万元左右的直接经济损失和潜在社会风险,并在以后自主研发的CRH380B/BL高速动车组上应用确保了运输安全;3) 对存在设计缺陷并在应用中出现疲劳裂纹的C80货车车体底架实施线路测试、评估和改进,不仅消除了铁路运输重大安全隐患,而且避免直接经济达14.47亿元左右;4)高速动车组关键部件疲劳可靠性评估系统在我国自主设计的高速动车组上的应用,确保了运行安全,产生了重大的社会效益,为企业获得了数十亿的利润。

本项目已经全面推广应用于国内各型高速动车组结构、铁道机车车辆和城市轨道交通车辆的可靠性试验和安全性评估工作,并得到了广泛和高度认可。

主要完成单位及创新推广贡献:

  1. 北京交通大学
  2. CRH系列高速动车组以及重载运输车辆等的设计、研发、试验、评估以及后续改进中发挥了巨大作用。自2005年我国实行引进消化吸收在创新的方式进行高速铁路研制开始至现阶段10多年年时间里,完成了对国内所有CRH系列动车组(包括CRH系列,CRH380A/AL,CRH380B/BL)、CR400AF和CR400BF“中国标准动车组”以及重载运输车辆关键零部件的结构动应力测试和疲劳可靠性评估工作,系统性地研究和解决了高速动车组和重载运输车辆关键零部件结构疲劳机理、线路试验测试方法、疲劳可靠性评估方法、寿命预测以及结构改进和完善等问题。
  3.  
  4. 中车长春轨道客车股份有限公司
  5. CRH380A/AL高速动车组,参与完成了CRH380B/BL系列高速动车组线路动应力实测等工作,参与完成了CRH380B/BL系列高速动车组关键部件强度计算及强度试验等工作,参与完成了CRH5型动车组结构失效原因分析及结构改进优化等工作,解决了该型动车组制动梁的疲劳问题,提高了车辆运用的安全性与可靠性。
  6.  
  7. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司
  8. CRH380B/BL高速动车组,参与完成了CRH380A/AL系列高速动车组线路动应力实测等工作,参与完成了CRH380A/AL系列高速动车组关键部件强度计算及强度试验等工作,提高了CRH380A/AL系列高速动车组的运用的安全性与可靠性。
  9.  
  10. 中车齐齐哈尔车辆有限公司
  11. C80型系列货车,完成了对C80型系列车型车体强度计算,样车制造及强度试验等工作。联合申请了 “摇枕载荷测试方法”(ZL 2010 1 0525578.0)专利技术,参与完成了C80系列车型线路载荷谱测试等工作,参与完成了C80型系列车型结构失效原因分析及结构改进优化等工作,解决了该系列货车车体底架疲劳裂纹问题,提高了车辆运用的安全性与可靠性。研制开发了新型货车转向架,完成了各项强度试验与动力学试验,实现了货车转向架技术水平的提升。

 

推广应用情况:

应用单位名称

应用技术

应用的起止时间

应用单位联系人/电话

经济效益(万)

中车长春轨道客车股份公司

可靠性评估技术

2009-2016

李秋泽

/13804324668

1500

中车青岛四方机车车辆股份公司

可靠性评估技术

2009-2016

张振先

/13583225294

1000

中车齐齐哈尔车辆公司

可靠性评估技术

2009-2016

李向伟

/13104036165

60000

 

曾获科技奖励情况:

高速检测列车动车组,2015中国铁道学会科学技术特等奖

“27t轴重DZ1型交叉支撑转向架”,中国中车科学技术奖,一等奖

“CRH5型高速动车组技术开发及应用”,中国铁道学会铁道科技特等奖

“铁路货车整车疲劳与振动试验台设计及建设” 获齐齐哈尔市科学技术1等奖

主要知识产权证明目录

发明专利 摇枕载荷测试方法(ZL 2010 1 0525578.0)

软件著作权  工程结构数据处理与疲劳强度评估系统软件,2012SR045366

 

 

主要完成人情况表:

姓    名

孙守光

性  别

排   名

1

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

教授

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

团队学术带头人,完成了项目总体方案设计,制定了总体技术路线和研究规划。在研究过程中,研究了高速动车组和重载车辆关键部件承载特征和疲劳性质、提出了疲劳损伤一致性评估原则和试验方法等创新性成果。

姓    名

王文静

性  别

排   名

2

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

教授

曾获科技奖励情况

交通运输部青年科技英才,2017交通运输部科技奖;

时速200公里动车组研制,2016中国铁道学会科学技术特等奖;

高速检测列车动车组,2015中国铁道学会科学技术特等奖;

詹天佑青年奖,第十二届詹天佑铁道科学技术奖;

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

基于团队建立的轨道车辆结构疲劳安全评估体系,完成了CRH3C型动车组转向架电机吊架和设备舱支架的结构优化,成功解决了60列动车组在武广高铁设备舱结构裂纹的运营安全问题,消除了转向架电机吊架的安全隐患,改进后的电机吊架成功应用于CRH380B/BL系列动车组。

姓    名

王曦

性  别

排   名

3

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

教授

曾获科技奖励情况

  1. “提速重载机车车辆关键部件可靠性评估体系及应用”, 铁道科技奖,一等奖,2014年,第16完成人
  2. “27t轴重DZ1型交叉支撑转向架”,中国中车科学技术奖,一等奖,2017年,第6完成人

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

通过力学理论与工程实践的紧密结合,开展了通用敞车、重载列车等我国主力货运交通装备载荷谱的理论与试验研究,发展了铁路货车结构可靠性关键技术体系,成功应用于铁路货车新产品开发、既有产品故障归零分析与技术攻关,为确保车辆运用安全和提升企业产品可靠性起到了不可替代的作用。系统研究了高速列车齿轮箱模态识别、制动盘热机疲劳、轴承载荷识别等旋转部件的可靠性评估技术,掌握了部件的复杂服役环境特征和载荷演化规律,为提升部件的疲劳可靠性提供了技术支撑。建立了材料增强增韧机理多尺度力学模型,发展了激光冲击等新型表面处理技术在材料性能提升方面的应用技术。近5年共发表论文17篇,出版《铁路货车载荷谱及其应用》专著1部。

姓    名

李强

性  别

排   名

4

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

教授

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

基于团队建立的轨道车辆结构疲劳安全评估体系,完成了CRH3C型动车组转向架电机吊架可靠性评估,消除了转向架电机吊架的安全隐患,改进后的电机吊架成功应用于CRH380B/BL系列动车组。

姓    名

刘志明

性  别

排   名

5

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

教授

曾获科技奖励情况

1、2015年获得中国铁道学会科学技术奖二等奖(排名第6)

2、2014年获得中国铁道学会科学技术奖一等奖(排名第3)

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

针对连续采集的超过120小时的应力时间历程,提出了优化的雨流计数算法,比传统的雨流计数算法提高运算效率3倍;开发了多通道动态数据采集系统及数据处理专用软件。

姓    名

任尊松

性  别

排   名

6

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

教授

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

针对连续采集的超过120小时的应力时间历程,提出了优化的雨流计数算法,比传统的雨流计数算法提高运算效率3倍;开发了多通道动态数据采集系统及数据处理专用软件。

姓    名

金新灿

性  别

排   名

7

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

副教授

曾获科技奖励情况

曾获中国铁路总公司科技进步一等奖1项

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

轮轴是车辆的关键承载部件, 是关系列车运行安全性的重要组成部件, 如何准确可靠地测试获取轮轴在服役过程中承受的各种复杂的动态应力及载荷问题,是长期困扰的旋转测试难题。

发展了高可靠的轮轴动态应力及动态载荷的测试及分析方法。为进一步研究分析轮轴结构疲劳强度、裂纹萌生和扩展、轮轴检修周期等提供了试验依据。

姓    名

王斌杰

性  别

排   名

8

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

副教授

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

1、建立了以结构动应力实测技术、动应力信号采集与处理系统、材料疲劳性能数据库以及疲劳评估规范为支撑的机车车辆结构疲劳安全评估体系;

2、标定完成了高精度测力构架,获得了结构关键部位的载荷—损伤传递关系,基于长期跟踪测试获得结构真实运用条件下的载荷与损伤状况;

3、依据真实线路损伤建立损伤一致载荷谱;

4、基于损伤一致载荷谱开展结构疲劳可靠性验证。

姓    名

杨广雪

性  别

排   名

9

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

副教授

曾获科技奖励情况

中国铁道学会科学技术奖一等奖

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

对机车车辆结构疲劳强度评估理论及试验方法展开研究,参与建立了动应力在线实测技术,能够在高温、振动、电磁干扰等恶劣环境下获取关键结构的大量动应力数据;优化了信号处理流程,对获取的大量数据能够快速准确处理,得到疲劳强度评估的特征指标。针对复杂恶劣边界条件下高速动车组转向架簧下结构发生的疲劳失效问题,综合运用数值模拟、材料力学、结构力学、线路试验和台架试验的手段,完成了多项技术攻关课题,研究了CRH5G和CRH380B型动车组制动盘紧固螺栓断裂失效机理及改进措施;分析了CRH380B、CRH380BL和CRH380CL型动车组齿轮箱结构疲劳裂纹产生原因并提出结构改进方案,保证了高速动车组运用安全,为企业避免了巨大损失。

姓    名

邹骅

性  别

排   名

10

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

副教授

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

基于团队建立的轨道车辆结构疲劳安全评估体系,完成了CRH3C型动车组转向架电机吊架和设备舱支架的结构优化,成功解决了60列动车组在武广高铁设备舱结构裂纹的运营安全问题,消除了转向架电机吊架的安全隐患,改进后的电机吊架成功应用于CRH380B/BL系列动车组。

姓    名

李秋泽

性  别

排   名

11

工作单位

中车长春轨道客车股份有限公司

完成单位

中车长春轨道客车股份有限公司

技术职称

教授级高级工程师

曾获科技奖励情况

1、2017年3月,“动车组关键系统与重要部件统型方案研究”中国中车科学技术二等奖,排名:10/15

2、2016年3月,“基于CRH5型动车组的经济型镟修车轮踏面研制”,中国中车科学技术一等奖,排名:1/12

3、2015年3月,“CRH5型高速动车组技术开发及应用”,中国铁道学会铁道科技特等奖,排名:21

4、2015年12月“动车组转向架维修技术和服役可靠性研究”,吉林省职工优秀技术创新奖排名:2/4

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

参与研制了CRH380A/AL高速动车组,参与完成了CRH380B/BL系列高速动车组线路动应力实测等工作,参与完成了CRH380B/BL系列高速动车组关键部件强度计算及强度试验等工作,参与完成了CRH5型动车组结构失效原因分析及结构改进优化等工作,解决了该型动车组制动梁的疲劳问题,提高了车辆运用的安全性与可靠性。

姓    名

张振先

性  别

排   名

12

工作单位

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

完成单位

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

技术职称

高级工程师

曾获科技奖励情况

2018年5月 获中国铁道学会铁道科技奖 二等奖;

2018年3月 获中车科学技术奖  特等奖;

2015年1月 获中车科学技术奖  三等奖;

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

参与研制了CRH380B/BL高速动车组,参与完成了CRH380A/AL系列高速动车组线路动应力实测等工作,参与完成了CRH380A/AL系列高速动车组关键部件强度计算及强度试验等工作,提高了CRH380A/AL系列高速动车组的运用的安全性与可靠性。

姓    名

李向伟

性  别

排   名

13

工作单位

中车齐齐哈尔车辆有限公司

完成单位

中车齐齐哈尔车辆有限公司

技术职称

教授级高级工程师

曾获科技奖励情况

“70吨级3×20英尺级集装箱平车”获中国铁道学会科学技术2等奖。

“铁路货车整车疲劳与振动试验台设计及建设” 获齐齐哈尔市科学技术1等奖。

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

参与研制了C80型系列货车样车,参与完成了C80系列车型线路载荷谱测试等工作,参与完成了C80系列车型车体强度计算及强度试验等工作,参与完成了C80型系列车型结构失效原因分析及结构改进优化等工作,解决了该系列货车车体底架疲劳裂纹问题,提高了车辆运用的安全性与可靠性。

姓    名

殷怡

性  别

排   名

14

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

博士后

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

     完成相关的数据处理及文整

姓    名

徐宁

性  别

排   名

15

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

博士后

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

  完成相关的数据处理及文整

姓    名

杨超

性  别

排   名

16

工作单位

北京交通大学

完成单位

北京交通大学

技术职称

博士后

曾获科技奖励情况

 

本人对本项目技术创造性贡献:(限300字)

  完成相关的数据处理及文整