近年來(lái),飛機(jī)失事、航天器爆炸、橋梁坍塌、大型船舶和潛艇失事、核電站泄露等事故的頻發(fā),使人們對(duì)機(jī)械系統(tǒng)安全和可靠性的水平愈加關(guān)注；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、用戶對(duì)機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)品屬性要求的提高,使人們對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的智能化水平要求更高；作為世界機(jī)械制造大國(guó)而非制造強(qiáng)國(guó)的中國(guó),以“中國(guó)裝備裝備中國(guó)走向世界”為主旨的中國(guó)機(jī)械工業(yè)呼喚機(jī)械系統(tǒng)的原始創(chuàng)新。在這種前提背景下,機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行性能狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和快速發(fā)展,狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)已在相關(guān)領(lǐng)域取得明顯成效。隨著節(jié)能減排的步伐加快,機(jī)械系統(tǒng)當(dāng)前的維修保障模式也正在面對(duì)著巨大的挑戰(zhàn)。如何保障機(jī)械系統(tǒng)安全、可靠、高效、低耗地運(yùn)行仍是機(jī)械系統(tǒng)要研究解決的難題。 針對(duì)目前機(jī)械系統(tǒng)普遍存在可監(jiān)測(cè)性水平低、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)未考慮系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性問(wèn)題的現(xiàn)狀,文中圍繞機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性這一主題,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)CBM和PHM為目標(biāo),以確保機(jī)械系統(tǒng)安全、可靠、高效、低耗、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行為宗旨,將機(jī)械系統(tǒng)的可監(jiān)測(cè)性上升到可靠性、維修性同等重要的性能地位,將狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)納入產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計(jì)范疇,從狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和機(jī)械系統(tǒng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)相結(jié)合的角度,基于系統(tǒng)理論和全壽命周期理論提出了機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論體系。將可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論體系的研究?jī)?nèi)容劃分為四個(gè)方面：可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)內(nèi)涵；可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)方法；可監(jiān)測(cè)性分配方法(監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置方法)；可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法。文中主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： (1)在大量閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)、開(kāi)展科學(xué)問(wèn)卷調(diào)研和對(duì)工程化項(xiàng)目總結(jié)的基礎(chǔ)上,歸納整理出機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷目前存在的問(wèn)題和不足,即機(jī)械系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷這兩個(gè)方面在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在相互脫節(jié)和各自為政的問(wèn)題。 (2)針對(duì)當(dāng)前機(jī)械系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷脫節(jié)的問(wèn)題,在研究機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行特征及故障特點(diǎn)基礎(chǔ)上,形成了可監(jiān)測(cè)性的概念定義、內(nèi)涵及外延等,規(guī)范了可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論體系的基本術(shù)語(yǔ)；基于系統(tǒng)論和全壽命周期理論提出了完整的機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論體系；將可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)內(nèi)容劃分為四個(gè)部分,構(gòu)建了可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論體系框架和基于全壽命周期的可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論工程化實(shí)施應(yīng)用基本框架。 (3)在論述可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)工程實(shí)施特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,引入?yún)f(xié)同理論構(gòu)建了基于協(xié)同理論的機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；基于分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)信息協(xié)同通訊系統(tǒng)； (4)研究了機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性分配(監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置),提出了監(jiān)測(cè)點(diǎn)選取的要求和策略；傳感器選取時(shí)注意的事項(xiàng)和制定了選取策略；基于層次理論的機(jī)械系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置方法和基于故障樹(shù)理論的機(jī)械系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置方法。 (5)構(gòu)建了可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；提出了基于三階段可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)方法和基于灰色理論的可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)方法。 (6)以交通運(yùn)輸部的遠(yuǎn)洋救助船為研究對(duì)象,進(jìn)行了可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論在船舶動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)中的工程化示范應(yīng)用。基于船舶設(shè)計(jì)制造流程的特點(diǎn)構(gòu)建了船舶動(dòng)力機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)工程化應(yīng)用框架,為可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論的推廣奠定了基礎(chǔ)。最后提出了基于可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論的機(jī)械系統(tǒng)綜合保障系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展框架。 機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)理論的全面研究和工程化應(yīng)用將有助于提高機(jī)械系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性水平；有助于提高機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷技術(shù)水平的發(fā)展；有助于提高機(jī)械系統(tǒng)故障診斷中微弱信號(hào)的獲取和識(shí)別；有助于推動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)新技術(shù)的研究和應(yīng)用；有助于機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新；有助于提高機(jī)械系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；有助于提高機(jī)械系統(tǒng)的智能化化設(shè)計(jì)水平和可靠性、安全性水平；有助于機(jī)械系統(tǒng)現(xiàn)代維修保障模式的發(fā)展。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TH122;U664
【部分圖文】：

的方案、措施等)相對(duì)于最高層(總目標(biāo))的相對(duì)重要權(quán)值的確定或相對(duì)優(yōu)劣次序的排定[120]。運(yùn)用層次分析法構(gòu)造系統(tǒng)模型時(shí)，大體可以分為以下四個(gè)步驟，如圖2一1所示。第一步:建立層次結(jié)構(gòu)模型將決策的目標(biāo)、考慮的因素(決策準(zhǔn)則)和決策對(duì)象按它們之間的相互關(guān)系分為最高層、中間層和最低層，繪出層次結(jié)構(gòu)圖。 {{{{{第第二步:構(gòu)造判斷(成對(duì)比較)矩陣，判斷矩陣是表示本層所有因素針對(duì)_L一層某一個(gè)因素的iii相 相對(duì)重要性的比較。 !!!第二步:層次單排序及其致性檢驗(yàn)第四步:層次總排序及其一致性檢驗(yàn)圖2一1層次結(jié)構(gòu)分析基本流程

武漢理「大學(xué)博十學(xué)位論文所擁有的全部功能，同時(shí)又具有透明性、可靠性、高性能等。分布式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要有松散聯(lián)盟方式(圖2一3)、單一中心方式(圖2一4)和多中心分布方式(圖2一5)三種[’271。l)松散聯(lián)盟方式。圖2一3示意了這種方式的結(jié)構(gòu)組織形式。在這種結(jié)構(gòu)形式下，整個(gè)分布式平臺(tái)沒(méi)有一個(gè)全局的中心，區(qū)域用戶通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)連接到自己的服務(wù)子中心，多個(gè)服務(wù)子中心間是平行的關(guān)系，相互間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。味戶、、、聲鉀\區(qū)域用戶服務(wù)子中心\、一魁臀少:鏟區(qū)域用戶\服務(wù)子中心奮臀腳‘’服務(wù)子中心區(qū)域用戶圖2一3松散聯(lián)盟方式組織結(jié)構(gòu)2)單一中心方式。如圖2一4所示，該結(jié)構(gòu)只有一個(gè)單獨(dú)的資源服務(wù)中心，該中心完成所需的全部功能。這種形式信息集中，調(diào)度容易實(shí)現(xiàn)。但中心服務(wù)器非常關(guān)鍵，要求可靠性非常高。夔夔 夔 巍巍衷味蘇一節(jié)節(jié)

武漢理「大學(xué)博十學(xué)位論文所擁有的全部功能，同時(shí)又具有透明性、可靠性、高性能等。分布式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要有松散聯(lián)盟方式(圖2一3)、單一中心方式(圖2一4)和多中心分布方式(圖2一5)三種[’271。l)松散聯(lián)盟方式。圖2一3示意了這種方式的結(jié)構(gòu)組織形式。在這種結(jié)構(gòu)形式下，整個(gè)分布式平臺(tái)沒(méi)有一個(gè)全局的中心，區(qū)域用戶通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)連接到自己的服務(wù)子中心，多個(gè)服務(wù)子中心間是平行的關(guān)系，相互間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。味戶、、、聲鉀\區(qū)域用戶服務(wù)子中心\、一魁臀少:鏟區(qū)域用戶\服務(wù)子中心奮臀腳‘’服務(wù)子中心區(qū)域用戶圖2一3松散聯(lián)盟方式組織結(jié)構(gòu)2)單一中心方式。如圖2一4所示，該結(jié)構(gòu)只有一個(gè)單獨(dú)的資源服務(wù)中心，該中心完成所需的全部功能。這種形式信息集中，調(diào)度容易實(shí)現(xiàn)。但中心服務(wù)器非常關(guān)鍵，要求可靠性非常高。夔夔 夔 巍巍衷味蘇一節(jié)節(jié)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 林峰;;自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新研究[J];企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā);2014年09期

2 張進(jìn);趙春華;田紅亮;鐘先友;萬(wàn)詩(shī)慶;;風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)性設(shè)計(jì)分配方法研究[J];現(xiàn)代制造工程;2013年08期

本文編號(hào)：2816292