可维修性驱动的模块划分

为保证日益复杂的装备产品快速维修的需求,在产品模块划分过程中,提出面向维修的模块划分方法.在相关因素分析中考虑维修因素,从技术上考虑零件拆分的难易程度,并分布到其他各种零件之间的相关因素中,分别展开每一个相关因素,建立零部件相关因素树.从整体上考虑各相关因素对设计目的的影响程度,对各因素进行权重分配,建立零部件综合相关矩阵,并进行动态的模糊聚类,得到模块划分方案.最后以电冰箱为例进行面向维修的模块划分,结果表明,该方法可有效地实现产品的快速维修.     

面向再制造的数控机床绿色模块划分方法

为解决退役机床再制造过程中存在的技术、经济、环境问题,提出了面向再制造数控机床绿色模块化设计方法。综合考虑再制造难度、经济成本、环境等方面影响因素,对数控机床零部件相关性进行分析,建立数控机床零部件间模糊关联矩阵。运用模糊动态聚类,实现数控机床模块划分。在分析影响数控机床再制造因素的基础上,建立拆卸复杂度、模块内零部件关联度、模块间关联度三个评价指标,进而确定最优模块划分方案。最后,通过实例验证了论文提出数控机床模块划分方法的可行性。     

轨道交通关键零部件故障动态响应规律研究

本文以轨道交通车辆关键零部件故障动态响应规律为研究对象,针对我国地铁列车轮对、轴箱轴承、受电弓等关键零部件的服役故障模式,总结轮对、轴箱轴承、弓网系统等关键零部件的故障响应研究方法,进一步总结各零部件特定故障状态下的动态响应规律,为实现地铁车辆轮对、轴箱轴承、弓网系统的早期故障诊断与识别提供参考。     

飞机自动化对接装配系统的故障维修决策

为保证飞机大部件自动化对接装配的安全性、可靠性和经济性,提出了面向装配系统现场设备的故障维修策略。在分析维修目标的基础上,构建了维修决策的数据模型。通过层次分析法、残缺判断矩阵处理机制和相容矩阵分析法,实现了设备故障实例各准则和指标权重的合理配置。基于数据标准化技术,由失效模式与影响分析故障描述,导出了故障风险度的评价模型。针对不同类别设备可靠性设计的差异性,引入综合维修模式,采用灰色聚类实现维修决策。该决策已应用在飞机大部件自动化对接装配系统中,提高了系统稳定性,降低了设备故障风险,同时控制了维修费用,并形成了维修策略知识库。     

面向产品变型设计的模块划分方法

首先进行客户需求分析和功能分解,其次将功能映射到结构以确定结构元,通过对零部件功能和结构相关度分析,分别建立以下3个相关度矩阵——基于客户需求的零部件相关度矩阵、功能相关度矩阵和结构相关度矩阵,分配好各自的权重系数后,综合该3个矩阵建立综合相关度矩阵.由模糊聚类方法得到不同的划分方案.依据信息熵的思想,从面向产品变型设计的角度,提出以装配复杂度、客户参与变型设计复杂度、模块之间独立性与模块内部元素亲密度为优化目标,建立模块划分方案数学评价模型,从而得到较合理的划分方案.最后根据提出的3条调整准则对划分方案进行适当调整以符合实际需要.以电动双梁式桥式起重机中的桥架为例进行模块划分,验证划分方法.     

基于蒙特卡罗法与赌轮规则的系统维修时间仿真模型研究

维修时间是系统维修性的重要指标，是进行系统维修性预计分配评估和验证的基础。研究了传统的维修性定量分析模型，分析了维修性定量分析模型在实际应用中的局限性，阐述了用蒙特卡罗法进行系统维修时间仿真的一般方法，提出了基于赌轮规则的维修路径选择算法，建立了系统维修时间仿真模型。结合某电源系统给出了应用实例，结果表明，建立的系统维修时间仿真模型对单个故障和多个故障引起的系统失效问题的维修时间仿真均可适用。     

面向产品族的制造单元聚类规划研究

为了支持用户的个性化需求 ,在分析产品族的模块化结构及其零部件构成比例等特点的基础上 ,提出了支持生产线布局规划的面向产品族的制造单元聚类规划方法 ,给出了聚类规划过程、聚类规划算法描述 ,并进行了应用分析。构建了零部件与工艺路线间的关联量化矩阵。利用聚类规划方法 ,获得了零部件的聚集分类及相关的聚集工艺需求、与零部件聚集相对应的制造单元的加工需求能力分配比例指标和制造单元间的交流等信息。最后在企业制造资源和工艺环节映射关系的支持下 ,形成了面向产品族的基于制造单元的生产线布局规划方法。本研究为企业的大规模定制生产模式下生产系统的规划提供了可行的思路     

面向产品配置的模块形成及划分方法

产品配置要考虑客户需求、模块组合复杂度、设计复杂度和成本,合理模块划分是产品配置基础。通过分析客户需求和零部件各相关性因素,建立零部件模糊相似性矩阵,并构建零部件模糊聚类树,描述模块的形成过程。提出采用复合λ对模糊聚类树截距,以组合复杂度、设计复杂度和成本为优化目标进行模块划分。利用遗传算法进行模块划分的优化,得到各λ值,进而得到模块划分的优化结果。此方法不仅考虑零部件之间相关的紧密程度,而且考虑模块划分的目的,以某天文圆顶为例说明了该方法的可行性和适用性。     

基于失效模式传递网络模型的产品再制造模块化方法

绿色再制造是支持再循环经济的关键技术，而产品模块化可以有效促进再制造，提高产品再利用性。针对绿色再制造的产品模块化问题，提出一种基于失效模式传递网络模型的产品模块化方法。分析产品零部件失效模式，构建了失效模式—循环再利用方式传递网络模型，应用模糊集合理论构造不同层次之间的模糊关系矩阵，通过逐层映射以判析各零部件的循环再利用方式。综合分析零部件间功能—结构的关联关系及再制造特性的关联关系，考虑到产品寿命终结阶段再制造性指标的信息不完整性和模糊性，建立了综合关联矩阵。以零部件功能和结构的关联关系为聚类基础，基于传递闭包的聚类算法，获得不同的零部件聚类方案，建立产品模块化层次结构，以模块独立性和再制造性的最小描述长度为准则，实现模块的合理划分。以永磁减速起动机为例，验证了所提方法的有效性。     

三维CAD模型模块划分的蚁群聚类图分割方法

为了使三维CAD模型模块划分的结果保持较好的结构完整性,提出一种面向图分割的蚁群聚类算法.用属性连接图表示复杂的CAD模型并进行简化;通过对模型连接方式和零件属性的分析,获得零件的结构、功能和材料相关性并建立综合相关度矩阵;根据零件的连接层次关系重构了蚁群聚类的局部范围界定和密度函数计算方法,实现了面向图分割的的蚁群聚类.采用上述方法对某型飞机襟翼模型进行模块划分,验证了所提方法的正确性和有效性.     

地铁构架机加工胎工装改进设计

介绍了在数控加工中心进行地铁构架加工时工装定位方式的改进方法,通过借鉴国产地铁和B23地铁构架机加工工装形式,最后拟定采用弹簧筒侧面焊接定位块来实现三方向定位的方法。经过改进的工装定位方式简单精确,避免了原工装调整困难等问题,大大缩短了工件的装夹时间,节约了生产成本。     

机车转向架通过曲线的动态过程分析

为了解转向架的曲线通过过程,根据蠕滑理论推导出轮对曲线通过方程,发现制约转向架曲线通过性能提高的主要因素是传统转向架一系定位刚度较大,限制轮对相对于构架的摇头自由度,影响轮对自导向能力的发挥。动力学仿真发现相对于锥形踏面,磨耗型踏面可以提供轮对通过半径为300 m曲线所需的轮径差。传统三轴转向架由于一系定位刚度较大,导向轮对在曲线半径1 100 m以下均发生轮缘接触,而后端轮对具有较好的导向性能,具有较小冲角。径向转向架通过耦合轮对摇头运动保证转向架的稳定性,同时通过径向机构,轮对实现牵引和导向功能的分离。采用较小的定位刚度和反相耦合端轴轮对摇头运动,可以互相促进轮对导向,减小轮对冲角。径向转向架能够实现无轮缘接触通过半径为450 m以上曲线。     

Investigation into the vibration of metro bogies induced by rail corrugation

The current research of rail corrugation mainly focuses on the mechanisms of its formation and development. Compared with the root causes and development mechanisms, the wheel–rail impacts, the fatigue failure of vehicle-track parts, and the loss of ride comfort due to rail corrugation should also be taken into account. However, the influences of rail corrugation on vehicle and track vibration, and failure of vehicle and track structural parts are barely discussed in the literature. This paper presents an experimental and numerical investigation of the structural vibration of metro bogies caused by rail corrugation. Extensive experiments are conducted to investigate the effects of short-pitch rail corrugation on the vibration accelerations of metro bogies. A dynamic model of a metro vehicle coupled with a concrete track is established to study the influence of rail corrugation on the structural vibration of metro bogies. The field test results indicate that the short-pitch rail corrugation generates strong vibrations on the axle-boxes and the bogie frames, therefore, accelerates the fatigue failure of the bogie components. The numerical results show that short-pitch rail corrugation may largely reduce the fatigue life of the coil spring, and improving the damping value of the primary vertical dampers is likely to reduce the strong vibration induced by short-pitch rail corrugation. This research systematically studies the effect of rail corrugation on the vibration of metro bogies and proposes some remedies for mitigating strong vibrations of metro bogies and reducing the incidence of failure in primary coil springs, which would be helpful in developing new metro bogies and track maintenance procedures.     

Design and analysis of an active steering bogie for urban trains

The conventional railway vehicle was designed to ensure running stability using high stiffness elements for primary suspensions. Curving performance of the railway vehicle is relatively low because the natural steering motion of a wheelset is constrained by the high stiffness suspensions. High running stability has always been in conflict with good curving performance in conventional design processes. This conflict problem can be solved with an active steering bogie since active elements properly control the wheelset motions according to track conditions such as straight or curved lines. In this paper, an active steering mechanism for railway vehicle is introduced, and the curving performance of the proposed active steering bogie is investigated through simulation and experiments. According to the results, the proposed active steering bogie is highly effective for curve negotiation.     

一种X频段天线有源子阵的维修性设计与分析

有源子阵结构集成度高、电讯功能复杂,是影响有源相控阵天线维修性的重要因素。文中展示了一种高集成模块化X频段天线有源子阵。通过在子阵上设计安装导向装置,提高了有源子阵重复拆装的可靠性。利用分层盲插设计,避免了子阵装配维修过程中的连接器误接错插问题。基于模块化维修设计思路,在子阵内部合理定义现场可更换单元（Line Replaceable Unit, LRU）,保障了子阵集成模块的互换性,提高了现场基层维修的效率。以平均修复时间（Mean Time To Repair, MTTR）为指标对有源子阵的维修性进行分析,结果表明该子阵满足X频段相控阵天线快速维修性的设计要求。     

[轨道交通运维技术]风险视角下的动车组部件多级非完美维修策略

为了降低动车组部件在一个寿命周期内的维修总成本,以动车组五级修程时需要更换的部件为研究对象,基于现行的分级检修制度,提出一种动车组部件多级非完美预防性维修策略。以故障对动车组运行安全和对动车组晚点的影响以及故障维修难易程度作为故障风险的评价指标,使用层次分析法和评分法量化评价部件的故障风险。将动车组部件非完美维修方式划分为初级维修、中级维修和高级维修三个级别,克服了以往模型中非完美维修方式单一、忽视实际维修中普遍采用多级非完美维修方式的不足。算例仿真结果表明,提出的维修策略可使动车组部件在一个寿命周期内保持更高的可靠度水平且总成本也有所减少。     

动车组转向架制动吊座表面损伤故障分析与改进

分析动车组转向架构架组成制动吊座表面损伤产生的原因，并从改进检修工艺及提高工艺管理方面制定措施，有效地减少了构架组成制动吊座表面损伤现象。     

地铁车门故障模式的可靠性评估

车门系统是地铁列车的关键子系统,对其进行可靠性评估从而确定危害性较大的故障模式有助于提高车门的可靠性和改善车门维修决策。由于车门故障数据的不足,难以对风险因子及其权重进行准确评价而导致车门可靠性评估存在模糊性,故引入模糊理论构建模糊TOPSIS方法并应用于车门故障模式的可靠性评估中。对风险因子进行模糊评价得到加权决策矩阵,应用加权决策矩阵计算每一个故障模式到正负理想方案的相对贴近度,得出了EDCU功能失效、螺母组件破损和行程开关S1破损对车门危害性较大的评估结果。分析结果与专家经验一致,为车门的设计与维修决策提供了技术支持。     

基于Optistruct的地铁构架有限元强度分析及优化

建立地铁构架的有限元模型,根据UIC515-4、UIC615 4和EN13749标准对构架进行静强度和疲劳强度评定.结果表明,构架符合静强度和疲劳强度要求.此外还使用Optistruct软件对构架板材厚度进行尺寸优化,优化结果符合构架静强度和疲劳强度评定要求,优化结果可行.优化结果相比初始设计,减重达到12.3％.