动车组制动系统虚拟维修系统关键技术实现

为提高动车组司机和随车机械师应对途中制动系统突发故障的能力,提出一种虚拟维修系统.系统运用3DS MAX建模软件实现模型的构建,运用VRML中的基础节点,实现了场景中模型的层次结构,从而构建了虚拟环境中的场景模型.运用Java Script节点,实现了虚拟环境下维修操作的人机交互技术.运用Delphi7搭建系统平台,构建一个生动直观的虚拟维修系统.最后通过CRH5型动车组制动系统紧急制动不缓解故障虚拟维修过程,验证了该系统的可行性.     

基于Pro/ENGINEER系统的汽车变速器虚拟装配技术研究

分析了虚拟装配技术基本思想后,在Pro/Engineer参数化建模的基础上,根据Pro/Engineer二次开发工具Pro/Toolkit应用程序,提出在汽车变速器设计中实施虚拟装配技术的方法和途径。成功地实现了汽车变速器在计算机虚拟环境中的产品开发设计过程,缩短了产品开发周期。     

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根据现代电力电子技术集成化发展趋势,在分析机车车辆维修性及其与可靠性的关系基础上,按机车车辆标准化、系列化、模块化设计的要求,提出了提高交流牵引机车变流器维修性的基本措施,并结合国内外电气化铁路实例对变流器的模块化、系列化设计进行了深入研究,研究结果表明变流器模块化和系列化设计对提高其维修性具有重要的实践价值,通过上述措施可有效提高维修效率、减少维修费用、改善维修人员工作环境。     

基于实时监测参数的民用飞机重着陆预警方法

针对目前民用飞机重着陆事件的识别只能通过飞行员事后上报和维修人员被动检查的问题,提出了一种基于实时监测参数的民用飞机重着陆预警方法;分析了飞机重着陆的影响因素,在对快速存取记录器数据预处理的基础上,采用灰色关联度分析方法,从飞机重着陆相关的52个监测参数中提取了26个特征监测参数;以着陆质量、垂直加速度、垂直下降率和俯仰率等4个重着陆评价参数作为预测参数,26个特征监测参数作为输入,建立了基于长短期记忆网络的飞机重着陆预测模型;采用重着陆案例数据对预测模型进行训练,分析了飞行高度区间、输入输出步长对模型预测精度的影响,进而对模型进行了优化;在案例验证中引入混淆矩阵验证了模型的预测效果。研究结果表明:利用长短期记忆网络所建立的民用飞机重着陆预警方法有效利用了实时监测参数中反映重着陆趋势的信息,实现了飞机的重着陆预警,在提前8 s预警的情况下,预测精度达到了98%,平均绝对误差仅为0.018 3,可为飞行员提供足够的时间裕度采取措施,避免重着陆的发生。      

民用飞机维修成本评估

近年来，航空公司的经营状况持续低迷，为解决这一现实问题，从民用飞机维修成本入手，提出了对民用飞机进行经济性评估的方案和策略，介绍了用于民用飞机维修成本经济性评估的方法、步骤以及参数化建模的数学工具，最后以发动机本体送修为例，运用介绍的理论作了实例分析。实证表明，对民用飞机的维修成本进行合理的评估，对改善航空公司经营状况是非常必要和有益的。     

民用飞机航线平均燃油消耗评估模型研究

定量评估民用飞机的航线平均油耗水平是优化飞机型号设计、制定碳排放收费政策的前提。论文通过统计分析国内常见民用客机的航线生产运营数据,运用灰色关联分析法对影响民用飞机航线平均耗油水平的主要因素进行分析。为定量评估民用飞机航线平均油耗水平,本文建立了以航距和最大起飞重量为解释变量的非线性统计回归模型,模型的拟合优度达到0.9945。实证分析结果表明,该模型可靠性较高。     

机械产品设计中虚拟原型技术初探

讨论了机械产品设计中传统ＣＡＤ的主要问题。虚拟现实和虚拟环境在机械产品的设计中有其重要的作用,文中对虚拟原型的基本方法进行了详细讨论,给出了虚拟原型的三个步骤。最后展望了在虚拟原型实践中的几个研究方向。     

基于马尔可夫决策过程的轨道不平顺维修策略研究

为有效判别轨道几何状态、适应高速铁路养护状态修，开展轨道不平顺维修策略优化研究。选取马尔可夫决策过程，设置轨道状态等级、维修动作空间和维修动作成本等模型参数，利用价值迭代算法进行求解，实现高速铁路线路维修计划的有效制定。以华东地区某有砟高速铁路线路为例，结合典型劣化速度的轨道单元区段特征，分析马尔可夫决策模型的维修决策优化过程并验证效果，同时探究轨道单元区段在每个决策时刻的最优维修决策，利用蒙特卡洛法模拟规划周期内的维修总成本并与实际维修成本进行对比。结果表明：基于马尔可夫决策过程的轨道不平顺维修决策，能够充分考虑轨道单元区段不平顺劣化的异质性，可以根据轨道单元区段的实际状态和劣化规律科学安排维修活动，提高维修作业的空间分辨率，规划周期内维修决策的优化效果显著，在保证线路高平顺性的同时减少维修成本，对铁路线路轨道养护维修具有指导作用。     

高铁牵引供电系统PHM与主动维护研究

随着我国高速铁路进入全面运营维护期,针对牵引供电系统与设备状态只能进行二元判断、故障诊断采用故障后处理方式以及维修维护只能采用被动模式等种种不足,提出将故障预测与健康管理(PHM)和主动维护应用于高速铁路牵引供电系统中,结合高速铁路牵引供电系统的多时空尺度性、动态性与随机性的特点,运用多尺度变换、时空联合分析以及随机过程等方法,实现故障的预测预警、系统健康状态的综合评估、全寿命周期可靠性的分析和风险的评估以及维修策略的决策与优化.研究结果表明:PHM与主动维护理论与方法的引入,能有效处理牵引供电系统的大量数据信息、综合表现从设备级到系统级的健康状态、在故障发生前及时预测预警并制定最优的主动维修维护策略;PHM与主动维护技术途径的实现,能在牵引供电系统处于不健康运行状态时及时做出应激反应,通过健康监控与智能维护系统一系列的感知、评估、预测、诊断与决策过程恢复牵引供电系统健康运行.      

虚拟装配技术在汽车部件级产品研发中的应用

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一，它能有效支持自顶向下的并行产品设计以及与主模型相关的可制造性设计和可装配性设计，以缩短产品开发的周期．文中分析了虚拟装配技术的基本思想和设计流程，提出了在轿车部件级产品（液力变矩器）研发中实施虚拟装配的基础环境以及具体的实施方法和途径，完成对液力变矩器总体设计进程的控制并进行液力变矩器模型的定义与分析，为液力系统的设计、动态分析和性能预测建立了必要基础．     

民机机身结构适坠性研究

以民机机身结构为研究对象, 按照积木式研究方案的不同层级, 即材料级、元件级、细节件级、子部件级、部件级、整机, 阐述了民机机身结构适坠性试验及数值模拟方法; 总结了世界范围内在子部件级(货舱地板下部机身框段)和部件级(机身框段)开展的适坠性研究, 对比分析了机身框段结构坠撞破坏模式, 阐述了机身框段适坠性设计方法; 阐述了民机机身结构适坠性符合性验证及评估方法, 展望了民机机身结构适坠性设计、验证及审定的未来发展方向。研究结果表明: 材料失效和连接结构失效是民机机身坠撞过程中的主要失效模式, 材料本构模型和连接结构失效模型对适坠性仿真分析有重要影响, 需发展更为准确的材料本构模型及连接结构建模技术, 提高其动态仿真成熟度; 在机身结构中布置吸能结构可有效改善其适坠性能, 需发展更加高效稳定的吸能结构设计及布置方案, 以最大化提升机身结构适坠性能; 细节件级和子部件级试验及仿真分析提供了评估失效模式、破坏机理和吸能能力的解决方案, 需进一步发展高精度测试技术及有限元仿真分析技术, 以有效支持部件级和整机适坠性设计、验证及适航审定; 发展含不确定参数的适坠性优化设计方法及评估方法, 以避免额外试验和后期结构更改; 系统开展适坠性积木式试验, 有效支持有限元模型验证及评估工作, 发展经积木式方法验证的有限元仿真分析来表明适坠性符合性, 以减少适坠性验证时间及成本, 并指导适坠性试验设计及结构设计。      

民用航空发动机维修成本

针对中国航空公司维修成本管理的现状，以民用航空发动机为对象，研究其维修成本的分析、评估和管理等问题。从维修成本的组成要素和发动机的结构特征出发，给出了发动机维修成本的分类以及民用航空发动机维修成本单元的划分，提出了发动机维修成本估算的基本方法、流程和影响发动机维修成本的基本参数，从航材管理、设备管理、工时管理以及维修工程管理等方面，提出了维修成本管理的基本方案和措施。研究成果对降低航空运营成本，提高维修成本的管理水平具有一定的实际意义和工程参考价值。     

基于边际效用的民机备件库存优化模型

为了最大限度地发挥民机备件的保障作用,使各种备件的库存水平最优,在综合考虑备件的技术性、经济性与可获取性的基础上,以备件缺货导致的民机平均维修等待时间为优化目标,以总航材供应成本为约束条件,建立了民机备件库存优化模型。在对备件单位成本的边际效用进行分析的基础上,采用启发式算法对模型进行求解,得到备件库存水平的优化方案。实例验证表明:在给定供应成本约束条件下,与仅依据各种备件保障率的计算结果相比,实际维修等待时间缩短了11.5%,库存备件资金降低了27.5%,因此,该模型是客观有效的,可节约库存成本,显著提高飞机的利用水平。     

机场周围飞机噪声预测辅助系统

为科学预测机场周围飞机噪声,合理评价机场周围的声环境,根据中国机场周围飞机噪声环境标准的要求,结合民用机场建设工程环境影响评价技术导则所推荐的飞机噪声预测模式,采用国际民航组织推荐的计权等效连续感觉噪声级作为机场飞机噪声的评价量,开发了机场周围飞机噪声预测辅助系统。用该系统对某小型机场飞机噪声现状进行了计算,并与实测结果进行了比较。发现噪声计算值与实测值最大误差为1.2 dB,说明系统计算精度高。并用此系统对机场远期噪声影响进行预测,可获得有效的噪声等值线图。     

美国民用航空预备队建设实践及对我国民航运力动员的启示

对美国民用航空预备队的基本情况及其运行体系、组织体制进行了介绍,并就坚持军民融合、确定民航运力动员建设的目标,坚持平战结合、进一步完善民航运力动员体制,坚持效益优先、着力提高民航系统的战备水平,坚持精确快速、提升信息化民航运力动员能力等方面提出了建议。     

空中高速路交通流的跟驰现象及流量模型

为研究下一代航空运输系统空中高速路的流量模型,针对连接远程、繁忙航线城市对的空中高速路具有航路单向、无交叉、有性能限制、高密度运行的特点,以下一代航空运输系统的运行规则为基础,基于跟驰理论,对单层航路建立了空中高速路交通流微观跟驰模型.通过对空中交通流量密度关系的分析,扩展出空中交通流的宏观流量模型,该模型可用于航路流量优化、安全分析和航路容量评估等.计算结果表明:由微观跟驰模型得出,运行于空中高速路上的航空器间隔越小、速度越快、后机反应强度越小,后机相对于前机的跟驰反应就越强烈;由宏观航路流量模型得出,飞机流中航空器间隔越小、起始速度越大,流量变化就越明显.      

基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型

针对机场场面运行中部分航空器剩余滑行时间较短、准时性低的现状,研究滑行道调度优化问题。在构建基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型中,优先考虑以剩余滑行时间为主的航空器动态优先级;以我国某大型机场的场面运行数据为基础,采用生物地理学算法进行仿真验证。结果显示：与经典的先到先服务策略相比,航空器到达滑行终点的误差由1499 s降至553 s,降低了63.1%,冲突航空器到达误差从371 s降至147 s,降低了60.3%;在冲突解脱方面,由剩余滑行时间较多的航空器承担更多的冲突等待,有效减少航空器滑行冲突次数,保障后续停机位指派与跑道调度的有效性,大大提高了滑行道的滑行效率。     

多控制模型嵌入的智能汽车防撞虚拟仿真

针对智能汽车行驶安全距离监测与防撞试验高成本、高危险性以及试验结果难以观察的问题,研究了智能汽车安全距离监测与防撞的虚拟仿真;应用Visual Studio 2015、3Dmax、Unity3D等虚拟仿真技术在虚拟制动控制系统中进行了可嵌入多控制模型的自动驾驶汽车行车安全距离监测和防撞虚拟仿真试验,测试了不同制动模型的...