CN112765814B - 基于全生命周期的气密性能保持设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于全生命周期的气密性能保持设计方法，该方法包括：获取高速列车的运行维修数据、高速列车的动态试验数据；根据不同运行环境下高速列车的内外压力数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数，进而确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律；根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，进而确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间。本发明提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法能够有效保证高速列车的气密性能。

Description

基于全生命周期的气密性能保持设计方法

技术领域

本发明属于高速列车技术领域，更具体地说，是涉及一种基于全生命周期的气密性能保持设计方法。

背景技术

列车气密性定义表示了高速列车车体结构和部件隔离或减缓车外压力变化传入车内的能力。由于列车速度的提高，列车明线交会和通过隧道时，车外产生了剧烈的压力波动，车外压力波动传入车内，引起车内压力的变化，造成车内司乘人员的耳部不舒适感，严重者会出现耳鸣头晕等症状。为保证车内司乘人员和旅客的舒适性，高速列车采用了气密性车体。车体密封性能的好坏是影响车内司乘人员乘坐耳感舒适性的主要因素。随着列车运营里程的增加，车体结构和部件气密性有着不同程度的劣化，降低了车内人员的舒适性。

为解决此问题，现有技术中通过整车静态泄压实验标准作为高速列车气密性的判断依据，但影响高速列车气密性的因素多种多样，现有技术的判断方式并不够准确，因此导致无法有效保证高速列车的气密性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于全生命周期的气密性能保持设计方法，以有效保证高速列车的气密性能。

本发明实施例的第一方面，提供了一种基于全生命周期的气密性能保持设计方法，包括：

获取高速列车的运行维修数据、高速列车的动态试验数据；其中，所述运行维修数据包括高速列车的运行里程数据以及维修数据，所述动态试验数据包括不同运行环境下高速列车的内外压力数据、以及不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据；

根据不同运行环境下高速列车的内外压力数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数，基于高速列车的运行维修数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律；

根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，并基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间。

可选的，基于全生命周期的气密性能保持设计方法还包括：

基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准。

可选的，所述所述基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准，包括：

获取不同运行环境下高速列车对应的历史静态泄压数据，并根据所述历史静态泄压数据确定不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的泄压时间；

根据不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的泄压时间、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系；

基于不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间；

获取不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据，基于不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据、不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准。

可选的，所述根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，包括：

建立不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据与高速列车的动态气密性指数的对应关系；

根据所述对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值。

可选的，所述基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间，包括：

基于不同运行环境下的气密性指数临界值、以及不同环境下动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定不同运行环境下高速列车的运行里程阈值；

基于不同运行环境下高速列车的运行里程阈值确定高速列车的维修时间；

根据不同运行环境下高速列车达到对应的运行里程阈值时高速列车的动态气密性指数确定不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准。

可选的，基于全生命周期的气密性能保持设计方法还包括：

根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准确定不同运行环境下高速列车的维修部件。

可选的，所述根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准确定不同运行环境下高速列车的维修部件，包括：

获取高速列车各部件对应的气密性影响权重；

根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准、以及高速列车各部件对应的气密性影响权重确定高速列车的维修部件。

可选的，所述高速列车各部件对应的气密性影响权重通过高速列车的静态气密试验获得。

可选的，所述基于高速列车的运行维修数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律，包括：

对高速列车的运行维修数据、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数进行曲线拟合，得到不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律。

可选的，所述基于不同运行环境下高速列车的运行里程阈值确定高速列车的维修时间，包括：

获取高速列车的已运行里程数以及高速列车的平均运行速度，根据不同运行环境下高速列车的运行里程阈值、高速列车的已运行里程数以及高速列车的平均运行速度确定高速列车气密性能保持方法高速列车的维修时间。

本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的有益效果在于：

区别于现有技术中通过整车静态泄压实验标准判断高速列车气密性的方案，本发明以用户耳部舒适度数据为基准进行反向推导，得出了不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律，进而通过气密性指数临界值以及衰减规律确定确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间。也就是说，本发明考虑了不同运行环境对高速列车气密性的影响，进而根据该影响进行高速列车气密性的判断以及保持，相对于现有技术能够更加准确地判断高速列车的气密性能，进而有效保持高速列车的气密性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，图1为本发明一实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的流程示意图，该方法包括：

S101：获取高速列车的运行维修数据、高速列车的动态试验数据。其中，运行维修数据包括高速列车的运行里程数据以及维修数据，动态试验数据包括不同运行环境下高速列车的内外压力数据、以及不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据。

在本实施例中，运行环境包括但不限于高速列车的速度、温度、湿度等。其中，关于各类数据获取的具体方法可以为：对高速列车进行跟踪实车试验，车外压力采用常规装车采集方法，由于在相同线路条件时的车外压力数值主要受到列车速度、温度、湿度等环境因素影响，故对于车外压力数据的采集在速度、温度等条件相同或相近时可只进行一次，而后在在不影响高速列车正常运营的情况下，使用便携式的数据采集设备对车内压力进行跟踪测量，同时记录实时车速及实验当天环境状况，并在保证记录人身体状态良好的情况下由记录人记录自己的耳部是否出现不舒适感，得到高速列车的动态试验数据。

在本实施例中，获取高速列车的运行维修数据、高速列车的动态试验数据之后，还可对获取到的数据进行预处理，具体可以为以运行环境(例如列车速度、大气温度等)为基准，对获取到的车内外压力数据进行分组，并在分组中加入运行里程数据以及维修数据，形成以列车速度、温度、高程等因素为轴线的列车动态压力数据库，后续数据处理可基于列车动态压力数据库进行。

S102：根据不同运行环境下高速列车的内外压力数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数，基于高速列车的运行维修数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律。

在本实施例中，根据不同运行环境下高速列车的内外压力数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数可以详述为：

根据不同运行环境下高速列车的内外压力数据确定不同运行环境下高速列车的的内外压差以及车内压力变化率(随时间的变化率)；

将不同运行环境下高速列车的的内外压差与车内压力变化率的比值作为不同不同运行环境下高速列车的动态气密性指数。

在本实施例中，基于高速列车的运行维修数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律可以详述为：

对高速列车的运行维修数据、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数进行曲线拟合，得到不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律。

S103：根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，并基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间。

在本实施例中，由于个人体质不同，不同用户对应的耳部舒适度不同，因此可首先根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的初始气密性指数临界值，再将不同运行环境下高速列车的初始气密性指数临界值的(1+R)倍作为不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值。其中，0<R<1。

由上可以得出，区别于现有技术中通过整车静态泄压实验标准判断高速列车气密性的方案，本发明以用户耳部舒适度数据为基准进行反向推导，得出了不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律，进而通过气密性指数临界值以及衰减规律确定确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间。也就是说，本发明考虑了不同运行环境对高速列车气密性的影响，进而根据该影响进行高速列车气密性的判断以及保持，相对于现有技术能够更加准确地判断高速列车的气密性能，进而有效保持高速列车的气密性能。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，基于全生命周期的气密性能保持设计方法还包括：

基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准，包括：

获取不同运行环境下高速列车对应的历史静态泄压数据，并根据历史静态泄压数据确定不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的泄压时间。

根据不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的泄压时间、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系。

基于不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间。

获取不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据，基于不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据、不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准。

在本实施例中，在确定了不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系后，可基于此对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间。之后获取不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据，并根据不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据确定不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的当前泄压时间，将当前泄压时间与不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间比较即可判断出检修后的高速列车是否达到预设气密性标准。具体的，当前泄压时间大于高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间即可确定高速列车达到预设气密性标准。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，包括：

建立不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据与高速列车的动态气密性指数的对应关系。

根据对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间，包括：

基于不同运行环境下的气密性指数临界值、以及不同环境下动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定不同运行环境下高速列车的运行里程阈值。

基于不同运行环境下高速列车的运行里程阈值确定高速列车的维修时间。

根据不同运行环境下高速列车达到对应的运行里程阈值时高速列车的动态气密性指数确定不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准。

在本实施例中，基于不同运行环境下高速列车的运行里程阈值确定高速列车的维修时间可以详述为：

获取高速列车的已运行里程数以及高速列车的平均运行速度，根据不同运行环境下高速列车的运行里程阈值、高速列车的已运行里程数以及高速列车的平均运行速度确定高速列车的维修时间。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，基于全生命周期的气密性能保持设计方法还包括：

根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准确定不同运行环境下高速列车的维修部件。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准确定不同运行环境下高速列车的维修部件，包括：

获取高速列车各部件对应的气密性影响权重。

根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准、以及高速列车各部件对应的气密性影响权重确定高速列车的维修部件。

在本实施例中，高速列车各部件指的是高速列车上影响列车气密性的部件，包括但不限于车体、门、窗户、风挡、空调结构、穿线孔等。其中，某部件的气密性影响权重指的是该部件对高速列车的气密性能的影响权重。

在本实施例中，可在不同运行环境下高速列车达到对应的运行里程阈值时，选择气密性影响权重较大的部件进行密封结构的维修或保养。其中维修或保养包括但不限于修补破损密封元件、涂密封胶、清扫废排风口污物等，使得整车的气密性始终保持大于气密指数临界值，从而达到对高速列车全生命周期内的气密性保持。

可选地，作为本发明实施例提供的基于全生命周期的气密性能保持设计方法的一种具体实施方式，高速列车各部件对应的气密性影响权重通过高速列车的静态气密试验获得。

在本实施例中，在整车及部件静态气密性试验中，可采用不同的特殊的工装和密封材料，对整车和不同部件进行隔离，测量不同部件对应的泄漏空气量，从而建立将各部件的泄漏量和总泄漏量的比值，并将其设为部件对整车静态气密性的气密性影响权重。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，包括：

获取高速列车的运行维修数据、高速列车的动态试验数据；其中，所述运行维修数据包括高速列车的运行里程数据以及维修数据，所述动态试验数据包括不同运行环境下高速列车的内外压力数据、以及不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据；

根据不同运行环境下高速列车的内外压力数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数，基于高速列车的运行维修数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律；

根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，并基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间；

所述根据不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值，包括：

建立不同运行环境下高速列车对应的用户耳部舒适度数据与高速列车的动态气密性指数的对应关系；

根据所述对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值；

所述基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定高速列车对应的维修保养标准以及维修时间，包括：

基于不同运行环境下的气密性指数临界值、以及不同环境下动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律确定不同运行环境下高速列车的运行里程阈值；

基于不同运行环境下高速列车的运行里程阈值确定高速列车的维修时间；

根据不同运行环境下高速列车达到对应的运行里程阈值时高速列车的动态气密性指数确定不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准。

2.如权利要求1所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，还包括：

基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准。

3.如权利要求2所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，所述基于不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准，包括：

获取不同运行环境下高速列车对应的历史静态泄压数据，并根据所述历史静态泄压数据确定不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的泄压时间；

根据不同运行环境下高速列车在不同内外压力下的泄压时间、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系；

基于不同运行环境下高速列车的动态气密性指数与泄压时间的对应关系确定不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间；

获取不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据，基于不同运行环境下高速列车对应的当前静态泄压数据、不同运行环境下高速列车的气密性指数临界值对应的泄压时间判断高速列车检修后的整车气密性指数是否达到预设气密性标准。

4.如权利要求1所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，还包括：

根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准确定不同运行环境下高速列车的维修部件。

5.如权利要求4所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，所述根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准确定不同运行环境下高速列车的维修部件，包括：

获取高速列车各部件对应的气密性影响权重；

根据不同运行环境下高速列车对应的维修保养标准、以及高速列车各部件对应的气密性影响权重确定高速列车的维修部件。

6.如权利要求5所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，所述高速列车各部件对应的气密性影响权重通过高速列车的静态气密试验获得。

7.如权利要求1所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，所述基于高速列车的运行维修数据确定不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律，包括：

对高速列车的运行维修数据、不同运行环境下高速列车的动态气密性指数进行曲线拟合，得到不同运行环境下高速列车的动态气密性指数随高速列车运行里程和高速列车维修次数的衰减规律。

8.如权利要求1所述的基于全生命周期的气密性能保持设计方法，其特征在于，所述基于不同运行环境下高速列车的运行里程阈值确定高速列车的维修时间，包括：

获取高速列车的已运行里程数以及高速列车的平均运行速度，根据不同运行环境下高速列车的运行里程阈值、高速列车的已运行里程数以及高速列车的平均运行速度确定高速列车的维修时间。

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