面向轨道交通车辆维修过程管理的MRO支撑系统

面向上海轨道交通网络化的规模运营,以保障车辆运行安全、降低车辆装备故障率、提高维修效率和降低维修成本为目标,在深入研究车辆维修管理各项关键技术的基础上,提出了基于维修BOM演化的车辆全寿命状态跟踪机制;针对维修管理精度和维修能力的持续动态调整,建立了面向多车型的柔性可配置的维修工艺规程管理机制;以保障维修质量为目标,研发了维修作业过程管控系统,实现了车辆维修过程"人、机、料、法、环"的闭环控制。研发形成的轨道交通车辆维修过程管理MRO支撑系统,在上海申通地铁五号线进行了示范应用,取得了较好的效果。

虚拟装配操作中基于语义的推理方法研究

在虚拟装配中,基于几何约束的交互装配操作与实际的工程约束不完全相符,导致与设计装配操作意图不完全一致,且装配操作不够自然、效率不高。为此,提出基于装配任务层次和装配语义识别的虚拟装配操作方法。通过装配语义的生成、识别、确认和解算,将虚拟装配系统对装配关系的识别,从约束层次提高到装配任务层次。在汽车发动机零部件的虚拟装配中的应用表明:该方法能够很好地捕捉虚拟装配过程中的用户交互意图,通过用户能够在虚拟环境中方便、准确地进行装配,使装配效率得到明显提升。

超临界汽轮机再热主汽阀门卡涩分析

汽轮机再热主汽阀是汽轮机组的重要辅机,在动态性能、密封性、可靠性方面都有特殊要求。该类汽轮机再热主汽阀是汽轮机组的重要辅机,在动态性能、密封性、可靠性方面都有特殊要求。该类型阀门机构在冷起动过程中经常发生卡涩,且随蒸汽参数升高,出现故障的概率增大且更加严重,严重影响机组的正常运行。针对机构故障现象与结构特点,对动态行为异常变动进行分析,研究表明冷起动过程中,不同零件物理性能差异导致零件间热量传递速度存在较大差异,引起动静配合要素位置和形状变化,并进一步导致径向间隙和轴向间隙变动,严重影响机构的动力学性能。有限元法用来定量分析机构在冷起动至稳态过程中动态配合要素之间的间隙变化,并分析间隙对阀门机构的动态行为影响,数值分析的结果与电厂中出现的问题是一致的,其实际处理方案则验证该方法的正确性。从改进公差设计和制造精度控制两个方面提出解决该类阀门卡涩的具体方案,对于解决该类工程问题具有重要理论价值和现实指导意义。

基于Autoencoder-BLSTM的涡扇发动机剩余寿命预测

准确预测涡扇发动机的剩余使用寿命,对于合理制定维护策略,降低维护成本具有重要意义。针对发动机状态监测数据样本量大、维度高的特点,提出一种整合自编码神经网络(Autoencoder)和双向长短期记忆(BLSTM)神经网络优势的混合健康状态预测模型,优化涡扇发动机的剩余使用寿命预测。首先利用Autoencoder方法作为特征提取工具,对状态监测数据进行压缩,然后利用BLSTM方法捕捉特征双向长程依赖的特性,构建剩余使用寿命的混合深度学习预测模型。基于通用数据集开展测试比较,结果表明Autoencoder-BLSTM混合模型的预测精度优于现有多层感知机、支持向量回归、卷积神经网络和长短期记忆神经网络等方法,可有力支撑涡扇发动机的健康管理与运维决策。

基于语义的民用飞机总装工艺数据建模

为保证总装阶段信息传输的快速性和准确性,基于本体建立了民机总装工艺多层次统一数据定义模型,将制造物料清单由单一结构转变为柔性组合结构,全面展示装配结构、工艺、制造资源、生产管理等内部及相互关联关系。基于语义网络建立了总装工艺数据关联模型,以实现局部领域本体内关联以及领域本体顶层关联,保证总装工艺相关各类数据的一致性维护。在此基础上进行了相关软件开发,并已应用于国内某大型飞机制造公司的工艺数据管理中,取得了良好的效果。

基于并行计算的高层建筑火灾多参数数值模拟

为探究高层建筑火灾的数值特性,基于某大型火灾事故建立火灾事故模型。采用递归坐标二分法对模型进行区域分解并进行火灾事故的并行计算,分析不同分区数下并行计算的加速效果,结果表明,4分区时加速比为1.11,16分区时加速比达2.47,故选定16分区进行高层建筑火灾多参数并行数值计算。在不同楼层的楼梯和室内设置多个测点,探究高层建筑火灾中火势、温度、烟气等参数在不同高度的扩散规律。结果表明:建筑外侧易形成烟囱效应,火势更易于沿外围发展,并快速蔓延至建筑高层,随后与起火层一同向建筑中间楼层扩散,呈“中间低、两边高”的发展规律,烟气的扩散、氧气的分布等也具有类似的规律。

基于结构塌落的建筑火灾数值模拟方法

将流固耦合理论应用于建筑结构塌落的火灾数值计算中,建立基于结构塌落的火灾燃烧动力学模型,并将该模型嵌入火灾动力学系统FDS中,实现塌落物对火势影响的数值模拟。与原FDS进行数值模拟比对,验证该方法的可行性。将该方法应用于某居民建筑火灾案例中,进行基于结构塌落的建筑火灾数值模拟,结果表明塌落结构引起室内火灾发生轰燃现象,对室内温度、烟气浓度、CO2浓度变化产生重大影响。

基于网格变换的火灾中塌落固体建模及应用

基于网格变换的思想,提出了一种在网格中建立塌落固体并与流场进行耦合的建模方法。根据此方法对FDS软件进行功能扩展,使其能够对塌落固体建模并模拟。利用改进后的FDS软件对无结构塌落和有结构塌落情形的相同火灾场景的进行模拟。对于有塌落情形的模拟结果,其温度和CO2曲线在塌落时刻之前与无塌落情形一致,而在塌落时刻之后与实际火灾中塌落造成的轰燃现象一致,证明此方法可以较好地模拟固体的塌落及其对火灾场景的影响。