摘要：应用虚拟现实技术和并行工程的基本思想,研究了民用飞机维修性虚拟分析、评估与验证的基本方法。基于CATIA和DELMIA三维建模基本平台,说明了构建虚拟维修环境的基本元素,研究了虚拟环境下维修场景、维修对象、维修工具和人体模型的实现与合并方法,给出了虚拟环境的创建方法和步骤;研究了民用飞机维修性指标虚拟评估与验证的基本方法和程序,提出了虚拟环境中进行可达性分析、碰撞与干涉分析以及维修姿态分析的定性与定量方法。对某飞机系统故障维修过程的维修性虚拟分析与评估验证结果表明虚拟维修性评估与验证可有效实现飞机全寿命周期的整体优化,缩短研制周期,是一种实现飞机维修性并行优化设计的有效方法。

摘要：产品的维修性是决定其维修品质与寿命周期费用的关键因素,维修性建模是维修性设计的重要环节,对产品的维修性水平有重要影响。对维修性建模方法进行深入研究:利用着色随机时间Petri网的库所与颜色标记等基本要素描述维修对象、维修资源等维修实体及其状态,基于库所、颜色标记、随机时间变迁等基本要素给出维修实体状态与维修作业关系以及维修作业逻辑关系的描述方法,并以此为基础构建基于着色随机时间Petri网的维修过程模型。根据该模型提出基于蒙特卡罗法的维修时间仿真算法以及维修资源需求量计算方法。结合某型飞机前起落架系统给出维修过程建模与维修时间仿真、维修资源需求量计算实例,表明模型与方法的优越性。

摘要：维修拆卸序列规划是产品维修性设计的重要内容。深入研究了面向维修性设计的产品拆卸建模方法,将民机产品分为部件模块与联接件两部分,构建了部件联接图模型,通过关联矩阵描述了部件模块与联接件的相互关系。分两步给出了民机产品拆卸序列规划方法:利用干涉矩阵确定部件模块的可行拆卸方向,以拆卸代价最小为目标,提出了基于有序搜索的民机产品部件模块的拆卸序列规划算法;考虑联接件的拆卸顺序,以拆卸工具更换次数最小为目标,提出了基于基因成对交叉与变异的遗传算法的完整拆卸序列优化方法。最后,结合某飞机前起落架系统给出了应用实例,阐明了本文方法的有效性。

摘要：传统的系统可靠性模型不能很好地反映子系统间性能相依性对整机可靠性的影响,需要忽略系统组合初始可靠度问题。以串联结构为研究对象,研究了具有多个相依工作子系统和一个冷贮备单元的系统可靠性及平均失效前时间(MTTF),应用Copula函数描述了工作子系统之间复杂的寿命相依性,基于条件概率理论,建立了具有初始可靠度和冷贮备的子系统相依的系统可靠性模型,并给出了系统的MTTF显式。以单冷贮备的两串联结构系统为例,基于Farlie-Gumbel-Morgenstern(FGM)Copula函数及边缘寿命指数分布函数,分析了子系统之间的工作相依程度对整机系统可靠性的影响,将系统可靠性表示成不同失效率的指数可靠性函数的线性组合,验证了该建模方法的有效性,为工程系统的可靠性设计和可靠性管理提供了理论依据。

摘要：把产品系统设计要求的可靠性指标逐层分配到下一级系统或零部件是产品设计与管理的一个非常重要环节。从底层部件的工艺设计与顾客重要度偏好出发,考虑一种可靠性工艺水平对应一个实际生产成本,而不是一个精确的'成本-可靠性'函数关系。基于离散'重要度-可靠性-成本'数据集,以系统最低可靠性要求为基本约束条件,以底层部件工艺方案选取标识0与1为二元决策变量,应用非线性整数规划方法,建立成本与重要性权衡值最小时系统可靠性分配的0-1整数规划决策模型,分别给出等效串联与并联单一结构下部件优选方案及其等价的线性规划,以及等效串-并与并-串混合结构下部件优选方案及其线性松弛规划。为快速搜索混合结构产品的非线性规划的最优解,建立线性松弛规划的寻优路径及遗传算法流程。给出混合结构产品的算例分析,验证了决策方案的可行性及算法的有效性。

摘要：针对传统方法基于经验、没有考虑拆卸效率等问题,提出一种新的基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸性定量分析与评估方法。基于图论思想和面向对象技术,建立产品拆卸约束图信息模型,实现拆卸信息建模;根据最优拆卸序列和零件拆卸操作过程仿真,提出基于模特法的产品零件基本拆卸时间的确定方法;引入零件故障率权重,将基本拆卸时间转换为相对拆卸时间,建立基于零件故障率和拆卸时间的产品拆卸效率综合评价模型,实现产品拆卸性的定量分析与评估。结合实例说明了产品拆卸效率的计算方法以及基于产品拆卸效率的拆卸性定量评估方法和步骤。实例表明,该评估方法合理、可行,能有效地指导设计者优化产品拆卸性设计,具有良好的工程应用价值。

摘要：鉴于组成系统单元的多状态单调关联性特征,将多元离散函数理论引入描述系统状态结构函数,发展了控制状态等价类主导状态向量的状态等价类主控边界点的逻辑方法,推导了多态单调关联系统的状态结构函数、可靠性和期望状态表达式;面向顾客的需求偏好,将负效用函数嵌入系统平均性能效用模型;鉴于元件状态引起的计算复杂性,提出了集合运算的德摩根律法和新型的框图式算法,简化了系统可靠度的表达式。结合某型航空发动机的简化演算,验证了主导等价类向量方法和框图算法的合理性与有效性,为工程系统的可靠性设计和可靠性管理提供理论依据。

摘要：对航空发动机风扇叶片振动适航符合性设计方法开展了研究。采用非均匀有理B样条实现风扇叶片型线的设计,通过各截面型线质心实现风扇叶片积叠成型;建立榫头的草图,拉伸生成风扇叶片的圆弧榫;考虑强度、振动特性,实现伸根段的设计。从振动适航条款CCAR 33.83的要求出发,给出了风扇叶片振动符合性的验证方法,基于建立的风扇叶片模型,采用有限元方法对风扇叶片的振动特性和振动应力进行计算。计算结果表明,在整个飞行包线环境下,该风扇叶片的振动特性和振动应力水平满足振动的适航条款要求,为风扇叶片的振动符合性设计与验证提供了依据。

摘要：针对民机虚拟维修训练人员的评估优选问题,运用模糊综合评判方法,综合考虑了故障分析、故障定位、工具使用、关键操作等各方面的因素,建立了民机虚拟维修训练人员的选优标准、选优的程序步骤。给出了基于权值的模糊层次分析与评判方法。该方法通过两两元素相对比较技术来建立判断矩阵,改善了AHP方法所给出判断矩阵的不平衡问题而得出权值,再根据权值的大小对训练进行分析与评判。最后,通过一个民机虚拟维修训练评估和选择的实例来应用和检验这种系统综合评判方法。

摘要：为增加飞行员驾驶时的视觉舒适性,根据感性工程学的设计流程提出了基于视觉意象的飞机座舱内塑料材质设计方法。首先,选取拟采用的材质,利用虚拟现实技术结合正交实验法渲染生成材质样本;其次,收集描述视觉意象的意象词汇,设计调查问卷,以勾选频率为指标对意象词汇进行初步筛选;再次,利用多元尺度法及阶层聚类确定出代表性的意象词汇;然后利用语义差分法量化代表性视觉意象词汇与材质视觉意象的符合程度;最后构建材质的渲染参数与材料质感视觉意象的关联模型,并进行泛化能力检验,最终基于该模型进行材质设计。以不透明塑料材质为例对座舱左右操纵台进行设计,说明了方法的可行性与适用性。为座舱内部装饰设计提供参考。