正态型寿命分布设备的可用性分析

设备可用性的解析计算方法具有过程直接、结果准确的优点,但其建模过程复杂,目前研究相对较少,而多采用随机过程或仿真的方法进行分析。针对寿命服从正态分布的设备,考虑预防性维修与视情维修情形,推导出设备使用可用度与瞬时可用度的解析求解方法,模拟设备的工作与维修过程,构建了设备使用可用度与瞬可时用度的仿真分析方法。采用不同寿命分布参数的设备进行算例验证,结果表明两种方法具有较好的一致性,可为正态型寿命分布设备的预防性维修与视情维修方案评价与优化提供技术途径。

无人机系统MTBF和使用可用度的建模与仿真

针对无人机系统组成结构复杂、影响其可靠性可用性的维修保障因素较多的问题,基于设备寿命分布假设,构建了考虑预防性维修和起飞前故障检查的系统平均故障间隔时间(mean time between failures,MTBF)和使用可用度解析模型。并模拟无人机的维修过程,采用蒙特卡罗仿真的方法进行MTBF和使用可用度的仿真分析。解析与仿真两种方法的结果具有较好的一致性,可为无人机确定保障方案提供技术途径。

基于组合赋权-TOPSIS的修理分队路线选择能力评估

修理分队指挥员科学、合理、快速地选择机动路线,对于高效发挥巡回保障力量抢修效益、有效保存战场抢修有生力量具有十分重要的意义。以单目标点抢救抢修任务为研究对象,根据摩步机动路线选择的主要影响因素,构建修理分队路线选择的评估指标体系。采用组合赋权-逼近理想值法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)评估模型,对分队抢修仿真行动过程中指挥员所选择的机动路线进行评估。在仿真条件下,对3位指挥员提出的机动路线进行评估排序,选择最优路线,以验证该方法的可行性和有效性。

基于PSO优化小波神经网络的无人机动力系统故障诊断模型

针对传统小波神经网络对无人机动力系统的故障信号降噪和识别能力差以及网络收敛速度慢、训练精度不高的问题,构建了基于改进粒子群算法(PSO)优化小波神经网络的无人机动力系统故障诊断模型。该模型运用软、硬阈值函数组合改进的新阈值函数和改进PSO优化小波神经网络的方式,克服重构信号不连续或严重失真的问题,优化了小波神经网络初始权值和阈值,使模型能够实现快速、准确分析和识别故障类型,具有较好的故障预测和诊断能力。本文中通过对比不同阈值函数的降噪能力和PSO、GA、ACO对小波神经网络的改进效果,比较BP神经网络、传统小波神经网络、PSO优化小波神经网络的故障诊断预测效果,验证了本文中构建的PSO优化小波神经网络故障诊断模型远优于其他对比模型,具有故障识别和降噪能力强、收敛速度快、训练精度高的优点,在无人机动力系统的故障诊断领域,具有较好的可行性和有效性。

陆战场多通道工程保障任务分配方法

为解决陆战场多通道工程保障任务分配问题,提出基于改进遗传算法的任务分配方法。以任务完成时间等要素为优化目标,并考虑任务执行顺序等约束,构建工程保障任务分配模型;在遗传算法中加入爆炸算子,并结合多维动态列表调度的贪心分配思想进行算法改进,形成任务分配方法;基于作战案例进行仿真实验,通过任务分配方法进行方案求解以验证该方法的有效性和优越性。

基于云模型的分队级战场抢修能力评估

战场抢修(battlefield damage assessment and repair,BDAR)是战时部队战斗力的“倍增器”。针对战场条件下修理分队战场抢修能力发挥与任务完成效果的评估需求,提出了一种基于云模型的分队级战场抢修能力评估模型。通过分析BDAR能力影响因素,构建分队级战场抢修能力评估指标体系,通过组合赋权法确定指标权重;结合云理论对仿真条件下评估小组和抢修组的BDAR能力进行综合评估;在仿真条件下,对5个参训小组的装备抢修抢救行动进行实例评估,以验证该方法的科学性和可行性。

可诊断性3维评价模型构建与综合评价方法

针对目前缺乏科学有效可诊断性评价指标体系的问题,从故障诊断性能、响应时间、测试资源3个角度构建3维可诊断性评价模型。选择10个代表性指标作为评价模型的组成元素,保证可诊断性评价模型的完备性;提出基于组合权重和灰色关联分析(grey relation analysis,GRA)的可诊断性综合评价方法,利用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和熵值法计算评价指标的主观权重和客观权重,利用数学规划方法将主观权重和客观权重进行融合并利用GRA对系统的可诊断性水平进行评价。结果表明,该方法能保证可诊断性评价结果的合理性和科学性。

基于GQFD的装备综合保障能力需求分析

针对当前部队装备综合保障能力无法很好适应部队快速发展需要,为解决在分析过程中存在主观因素较多、需求指标标准模糊以及可靠性不强等问题,运用一种基于灰关联分析的质量功能展开(GQFD)方法。通过构建装备综合保障能力需求分析质量屋模型,引入灰关联分析法,概述了GQFD的分析过程以及求解步骤,并通过实例应用分析,计算得到了以协同配合能力为最重要需求的装备综合保障能力需求重要度排序。与其他方法相比,该分析结果符合现阶段我军装备保障发展规律,验证了该方法的可行性和有效性,同时也对装备综合保障力量在下一步规划发展过程中应重点满足的需求提供了有效参考,从而提升装备综合保障效益。

基于测试数据的长期贮存装备实时健康状态评估

根据长期贮存装备可靠性的变化,提出了一种基于时间修正的D-S证据理论实时健康状态评估模型。将装备健康状态划分为5级,利用长期贮存装备的测试数据值分别与上次非故障测试值、历史非故障测试均值以及标准值加以比较,并对其进行时间修正,结合D-S证据理论融合多源信息,实现此类装备的实时健康状态评估。最后,利用某型装备的测试数据进行实例分析,结果表明该模型在长期贮存装备实时健康状态评估方面具有良好的性能。

考虑预防性维修的备件需求量计算模型

备件是装备使用与维修的重要物质基础,是影响装备寿命周期费用的重要因素。针对传统备件需求量计算模型未考虑预防性维修需求的问题和不足,以工龄更换维修策略为例,建立考虑预防性维修的备件需求量计算模型,提出基于离散法的模型求解算法。通过具体算例对模型的应用方法和效果进行了验证,并与传统的备件需求量计算模型进行了对比分析。研究结果表明:传统备件需求量计算模型存在很大误差;预防性维修策略下备件需求量计算模型能够显著提高备件需求量计算的准确性,不仅可以对任意周期长度的备件需求量进行计算,而且还可以用于分析装备寿命周期备件保障费用。

基于恒定应力加速退化试验的某引信用O型橡胶密封圈可靠性评估

为了快速评估某引信用O型橡胶密封圈(简称O型圈)的可靠性,根据其安装方式设计模拟夹具,依据橡胶材料的热老化机理,以压缩永久变形率作为老化参数,在50℃、60℃、70℃和80℃4个温度下对32个O型圈进行恒定应力加速退化试验(简称恒加退化试验)。统计分析结果表明,该O型圈的老化过程具有加速性,对其开展加速退化试验是可行的。为分析加速退化数据的有效性,开展135 d的O型圈储存过程模拟试验,利用加速退化数据外推模拟试验环境下O型圈的老化程度。将外推结果与模拟试验结果进行对比,结果表明外推误差较小,本次加速退化试验所得数据是有效的。给出O型圈的可靠度在变环境温度下的推算方法,并依据试验数据给出推算结果。

低气压环境对军用电工电子产品的影响

介绍了我国西部地区典型的低气压环境,分析了低气压环境对军用电工电子产品性能的影响和损害:导致散热产品的温升增加,使产品外壳变形、密封件破坏,造成密封产品失效,加速挥发性物质的挥发,降低产品电气性能等。通过分析研究,旨在为相关企业提供理论依据和技术参考,以便在产品生产过程中,增强产品对环境的适应性,提高产品质量和军事效益。最后,概述了温度-低气压对产品的综合影响。

装备维修过程中备件布局人机工效优化设计

备件取用效率是决定战争胜负的关键因素之一,为了在装备维修过程中能精确、及时、高效地取用备件,提出了考虑人机工效的备件布局优化问题。根据备件布局的特点,在保证备件车行车安全性的前提下,选取了人机工效学中的重要性原则、取用频率原则、相关性原则及相容性原则为备件布局依据及目标,建立了备件布局多目标优化数学模型,并在实例中采用萤火虫算法求解。结果表明:布局模型能综合考虑各子目标,且萤火虫算法求解模型可以获得较好的布局优化方案,备件布局易于查找及存取,达到快速完成维修任务提高维修保障能力的目的。

一种有机硅改性丙烯酸防污涂料的研究

目的通过在丙烯酸树脂分子中引入有机硅,制备一种具有低表面能的有机硅改性丙烯酸树脂CP-CC021。方法探讨合成工艺中有机硅单体和引发剂含量以及添加纳米级Si O2粒子填料对涂层性能的影响规律。结果获得了最大接触角的最佳工艺条件,添加纳米Si O2粒子增大了涂层的表面粗糙度,在涂层表面形成了大量微-纳结构状的突起,显著提高涂层的疏水性能。结论有机硅单体(VTMS)质量分数为23.0%,引发剂(AIBN)质量分数为0.50%,纳米Si O2粒子添加量(质量分数)为7.4%,得到的涂层接触角为126.1°。

包装箱用碳纤维增强复合材料贮存寿命研究

目的研究碳纤维增强复合材料贮存条件下的性能变化趋势和寿命评估。方法对碳纤维增强复合材料开展四个不同温度条件下的热氧老化试验,按试验周期定期取样开展冲击性能测试,对试验数据采用寿命预估方法进行处理,对材料性能进行预估。结果通过数据计算分别得到我国热带海洋、干热沙漠等典型气候条件下的碳纤维增强复合材料贮存寿命分别为17.21~35.89年。结论碳纤维增强复合材料具有较好的贮存性能,在较为严酷的热带海洋气候和给定的失效判据条件下,寿命预计为17.21年。试验和数据处理方法可以较好地预计材料的性能变化趋势和开展寿命评估。

基于指数平滑技术的装备维修备件需求预测

以装备维修备件的需求量预测问题为研究对象,运用指数平滑预测技术,构建了装备维修备件需求量预测模型,并借助Excel环境对某装备维修备件的需求量进行了预测。预测结果表明,该方法为科学预测装备维修备件的需求量提供了一种可行的方法。

基于EMD-EDT的行星齿轮箱特征提取及状态识别方法研究

针对行星齿轮箱特征提取及状态识别中存在的难点问题,首先总结适用于行星齿轮箱状态识别的36个特征参数并详细说明各参数的来源及提取方法,提出基于EDT的两阶段特征参数选择及加权方法,得到新的组合特征参数。提出基于EMD-EDT的行星齿轮箱状态识别方法;首先提出基于能量比的包含敏感故障信息的固有模态函数(IMF)选择方法,然后选择提取筛选出的各IMF的组合特征参数构成特征矩阵作为EDT的计算输入,最后智能的输出评估结果。利用行星齿轮箱预置故障实验数据验证所提出方法的可行性和有效性及EMD分解、特征选择和加权过程的必要性。

基于状态的武器电子装备故障预测研究综述

随着人们对维修费用和维修效果的追求,基于状态的维修(condition based maintenance,CBM)得到了进一步发展,作为CBM的关键问题之一,故障预测已经成为装备维修领域的一个主要研究方向。当前,对故障预测的综述主要局限于对故障预测方法的总结,并未对故障预测的研究有一个全面、综合的阐述。为了对故障预测的研究有一个系统、全面的认识,本文从故障预测的内容、对象、方法3个维度对基于状态的武器电子装备故障预测研究进行了综述,并对相关的故障预测方法进行了分析和梳理。针对装备故障预测问题,立足于文献综述,提出一种基于状态的装备故障预测分析方法,为部队对装备进行合理、科学的故障预测提供借鉴。

基于指数法的装备维修保障系统效能评估模型

建立了装备维修保障系统效能评估指标体系,利用指数法对其3个组成要素———维修检测系统、备件保障系统和修复技术设备保障系统进行效能分析,构造出装备维修保障系统的效能评估模型;有利于对其效能进行全面、具体的评价,从而方便、快速地确定出其维修保障水平。

KH550改性SiO_2气凝胶及其掺杂对砂浆性能的研究

目的提高SiO_2气凝胶颗粒与砂浆的相容性,降低砂浆的导热系数。方法以质量分数为5%的KH550硅烷偶联剂为改性剂,先对SiO_2气凝胶颗粒进行表面改性,并以改性后的SiO_2气凝胶颗粒为替换骨料,采用等体积替换法制备SiO_2气凝胶砂浆,再用SEM、XRD、傅里叶红外光谱(FTIR)和接触角测量仪对原材料性能和砂浆的微观形貌进行表征,并研究不同替换比例的SiO_2气凝胶颗粒对砂浆密度、力学性能、收缩性能以及导热系数等性能的影响。结果采用KH-550硅烷偶联剂对SiO_2气凝胶进行表面改性,改性后的SiO_2气凝胶能够稳定地镶嵌于砂浆中,与无机胶凝材料的结合较为紧密,填补了砂浆中的孔洞,使得砂浆内部结构更为均匀,形成较为稳定的复合体系;随着SiO_2气凝胶颗粒替换比例的增大,SiO_2气凝胶砂浆的密度、力学性能以及导热系数逐渐降低,收缩率逐渐变大,当替换率达到60%时,密度由最初的2014.1 kg/m3降至1231.4 kg/m3,28天抗压和抗折强度分别降至2.15 MPa和0.45 MPa、导热系数值从0.6039 W/(m·K)降至0.1524W/(m·K),自收缩率增大到2729×10-6。结论从使用性能、材料成本、以及保温性能等方面综合考虑,当替换比例为50%时,为最优体积掺量,此时,其密度、抗压和抗折强度、自收缩率以及导热系数分别为1387.1kg/m3,8.3 MPa和2.23 MPa,1928×10-6,0.2248 W/(m·K)。