基于仿真的多部件系统状态维修决策优化方法

为通过部件组合维修提高维修效益,对采用状态维修的多部件系统,建立了部件状态随机劣化模型。采用幂指数函数建立以状态值为变量的可靠度函数,在考虑不完全维修、维修时间随机分布等因素的条件下,采用蒙特卡洛仿真方法建立了系统状态劣化过程模型。以单位寿命费用最小为优化目标,建立了多部件系统状态维修阈值的优化决策模型。案例分析结果表明,建立的状态维修决策优化模型能够显著降低维修费用、提高系统可用度,是适用且有效的。     

军用装备维修方式逻辑决策方法探讨

维修方式的选择是制定装备维修方案的一个重要问题。将维修方式分为修复性维修、探测维修、定时维修、状态维修、预先维修和改进性维修。讨论了各种维修方式的适用性和有效性,分析了维修方式的选择顺序,建立了一个新的维修方式逻辑决策模型。该模型分为3个部分：非重要功能产品和故障风险可以接受的重要功能产品的维修决策;故障风险不能接受的重要功能产品的预防性维修决策;重要功能产品的改进性维修决策。与常用的MSG3和RCM2逻辑决策模型的对比分析表明,该逻辑决策方法简单、明了,便于操作。     

基于比例风险模型的装备状态维修决策方法

利用多维状态特征参数对装备故障风险的强相关关系,采用威布尔比例风险模型建立了状态维修决策模型。针对典型比例风险建模过程中参数估计方面存在的缺点,采用基于遗传算法的参数估计方法,提高了建模精度。针对检测间隔期决策,提出通过确定状态劣化阈值,在状态劣化阶段实施动态检测的检测策略,建立了区间型检测间隔期优化方法;针对维修行为决策,将失效风险阈值与状态检测间隔期阈值相结合维修行为的综合决策,提高了决策的稳定性。以某发动机为例对状态维修决策方法的有效性进行了验证。     

基于故障风险评估的状态维修决策模型

针对机械产品退化过程的特点,运用威布尔比例风险模型,建立了产品故障率与其工作时间及所处退化状态的关系,提出了基于故障风险的状态维修决策模型,实现了依据产品当前的工作时间及状态确定下步维修间隔或进行等故障风险维修决策的可能,并利用算例进行了分析．结果表明,该模型可以应用于具有安全性或任务性故障后果的机械产品的维修决策．     

不完全维修条件下复杂系统的选择性维修决策方法研究

以复杂串联和并联系统任务为研究对象,建立了序贯任务条件下系统状态随机劣化过程模型。以最小维修、不完全维修和换件维修作为部件维修策略,在有限维修时间约束下,以当期系统任务可靠度最大化为目标,建立选择性维修决策模型以及相应的决策优化求解算法。案例分析表明：同时考虑役龄回退和风险修正的不完全维修模型能够更准确地描述系统可靠度;不完全维修策略可以在有限维修时间约束下,为复杂系统的选择性维修决策提供更大解空间,有助于相对提高系统可靠度。     

基于状态的维修（CBM）及其发展方向

通过对设备6种故障模型的比较研究表明,随着装备(设备)的大型化、复杂化,传统的预防性维修方式日益暴露弊端,单一的定期维修已不再适合装备(设备)的维修保障。基于状态的维修(CBM),在实践应用中日益显示其高超的优越性和巨大的经济效益。通过对CBM发展现状的研究指出,状态监控和故障诊断技术发展迅速,而相对的维修决策建模领域研究较少,是今后发展的一个主要目标。     

装备健康状态管理模式分析

阐述了装备健康状态管理的核心理念,提出了维修智能化和管理信息化的装备健康状态管理目标,分析了装备健康状态管理的状态监测、评估、预测以及维修决策等主要流程,分别就基于模型和基于知识的装备健康状态管理的技术方法进行了探讨。     

防空导弹武控设备实现CBM方法的探讨

针对解决防空导弹武控设备目前维修方式中的诸多问题,基于状态的维修(CBM)方式是有效解决途径之一。分析了对防空导弹武控设备进行CBM时的状态监测、失效模型建立、故障预测和维修决策等关键技术问题,探讨了防空导弹武控设备实现CBM的技术对策。结果表明,CBM具有诸多优点,它的实践应用必将引发武控设备维修技术的根本变革,促进高新技术在防空导弹武控设备维修领域的应用。     

基于油液和振动信息融合的自行火炮齿轮箱故障诊断方法

油液分析和振动分析技术是用于自行火炮齿轮箱的两大有效状态监测技术,但在实际监测中,这两种技术是分别应用的,故障诊断结论受试验方法和诊断水平影响很大,容易带来漏报和误报。如果将这两种信息进行信息融合,将极大提高诊断的精度和可靠性。通过建立试验台架采集油液分析数据和振动信号,然后通过提取这两种信息的特征参数,采用D-S证据理论对上述两种信息进行融合,得到更为准确的状态信息。通过试验证实,该故障诊断方法能够有效检测自行火炮齿轮箱故障,有较强的工程应用价值。     

视情维修条件下的多状态控制单元可用性建模与分析

针对传统可靠性分析方法难以描述系统动态特性的问题,提出了一种基于多状态动态贝叶斯网络的视情维修可用性建模方法。在定义多状态元件的基础上,构建了基于Markov模型的视情维修状态转移模型,并引入了吸收状态。通过构建多状态动态贝叶斯网络模型,确定了无维修、完全维修、不完全维修、视情维修和吸收状态下的状态转移关系,并根据串联和并联逻辑关系对条件概率赋值。以某控制单元为例,构建动态故障树模型、动态贝叶斯网络模型,确定控制单元与元件在不同维修方式下的可用度变化规律,通过重要度分析发现了可靠性设计中的薄弱环节。仿真分析表明：视情维修的引入使得控制单元与元件相对于完全维修与不完全维修具有更高的可用度;吸收状态的引入可以预测退化状态可修元件的可用度变化趋势,为维修换件提供理论指导。     

基于案例推理的自行火炮故障诊断专家系统

快速有效地诊断和排除自行火炮故障是当前装备维修保障工作的重点。对这样复杂的设备进行故障源的充分暴露和故障定位，仅依靠传统方法有较大的局限性。将故障诊断专家系统引入自行火炮故障诊断领域为自行火炮故障诊断提供了新的方法。该系统由诊断信息获取模块、案例库管理系统、诊断推理机制、学习模块、人机界面和诊断报告模块组成。利用CBR技术建立的故障诊断专家系统可提高自行火炮的维修效率和自行火炮装备故障诊断的正确性和效率。     

不同优化算法在轮式自行火炮动力学优化中的应用

以某轮式自行火炮为例,以减少炮口初始扰动、提高射击精度为目标,建立了基于轮式自行火炮发射动力学仿真的优化设计模型。采用加权组合法将炮口角位移与角速度统一为单目标,分别应用序列二次规划法、粒子群算法、模拟退火算法及多岛遗传算法对其进行优化设计求解。比较结果发现,模拟退火算法及多岛遗传算法能够适应轮式自行火炮系统优化问题的求解需求;粒子群算法尽管收敛速度较快,但优化结果不如模拟退火算法及多岛遗传算法;序列二次规划法由于容易陷入局部最优,不能适应轮式自行火炮系统优化问题的求解需求。     

自行高炮行进间射击炮口响应特性研究

为研究自行高炮行进间射击时的炮口响应特性,基于多体系统动力学、车辆地面力学、火炮发射动力学建立了自行高炮行进间发射动力学模型,运用谐波叠加法,对典型的自行高炮行驶路面进行重构。通过数值计算获得了不同行驶和射击工况下的炮口响应,分析了行驶速度、路面等级、射击载荷、射角等因素对自行高炮的炮口响应的影响。考虑了自行高炮结构非线性因素,运用有限元方法和接触碰撞理论,将柔性身管模型和滚珠座圈大规模接触碰撞模型应用于模型中。计算结果表明,随着行驶速度和路面等级的提高,炮口动态响应增大,行进间不同射击工况下,炮口响应情况有较大差异。研究结果为掌握自行高炮行进间射击炮口扰动规律提供了参考依据。     

基于虚拟样机的自行火炮行驶平顺性仿真研究

对某型自行火炮结构组成进行分析,利用ATV模块在ADAMS软件平台上建立该火炮的虚拟样机;利用谐波叠加法构建了随机不平路面,实现了自行火炮的仿真行驶。选择总的加速度加权均方根值评价法作为自行火炮行驶平顺性的评价标准,并对不同路面上的行驶平顺性进行仿真计算,得到了评价平顺性的参考值。结果表明,通过建立虚拟样机对自行火炮进行平顺性分析是可行的,为自行火炮的行军试验仿真提供了参考。     

某自行高炮动力学分析

结合某自行高炮的工程实践，对自行高炮的射击过程进行了动力学分析与研究。把自动机与全炮动态耦合为一体，尝试建立了新的力学模型；同时考虑身管弹性变形，建立了火炮发射时的多刚体动力学模型。运用Kane-Huston方法推导了高炮射击时的运动微分方程组，对高炮模型进行了动力学仿真计算与分析，获得了全炮的动态响应。     

自行火炮射击密集度仿真平台

为了快速准确地预测自行火炮的射击密集度,运用基于接口的协同仿真技术,将火炮部分结构参数化三维建模、内弹道计算、柔性身管建模、多柔体动力学仿真、外弹道计算以及射击密集度计算等模块进行集成,构建了参数化的自行火炮射击密集度仿真平台,并以某自行火炮为例,运用该仿真平台计算了自行火炮的射击密集度.研究结果表明:该平台可快速、准确地计算自行火炮射击密集度,同时也为自行火炮结构参数优化提供了模型基础.     

基于三角白化权函数的自行火炮作战效能评估

针对自行火炮作战效能评估问题,确定自行火炮作战效能评估因素,构建评价指标体系,运用层次分析法计算各指标权重系数,结合灰色理论中的三角白化权函数,建立自行火炮作战效能评估模型。并应用于实例,结果证明了模型的可行性和有效性,实现自行火炮作战效能的定量化评估。     

自行高炮射击精度综合补偿技术研究

为提高自行高炮射击精度,提出了提高高炮射击精度的综合补偿方法。基于武器系统组成,分析了影响自行高炮射击精度的主要因素及影响方式。在此基础上,结合火控闭环控制技术,根据火控解算误差相关性,建立误差综合补偿模型,利用火控解算前一时刻的误差特性,对后一时刻火控解算进行误差实时综合补偿,以提高射击精度。理论计算和试验数据分析表明,在不改变现有武器装备状态的情况下,该方法能提高自行高炮射击精度,验证了该方法的有效性。     

自行火炮固有频率特性实验研究

为了研究自行火炮结构动态响应规律,以轮式和履带式火炮为研究对象进行了全炮模态测试,得到了全炮的固有频率及其相应模态.通过对轮式与履带式自行火炮系统振型分析,可以得到如下结论:对于轮式自行火炮和履带式自行火炮,在低频范围内从低到高其固有振型依次为全炮俯仰、平动和横滚;对于本文所选试验对象,履带式自行火炮全系统俯仰、平动和...