维修性是衡量产品在发生故障或失效时,实施维修难易程度和经济性的固有质量特性,提高产品的维修性可改善其系统效能,减少产品寿命周期费用。为了使机械产品具有良好的维修性,实现装备的“优生优育”,需要进行有效的维修性设计。本文在综述国内外机械产品维修性设计与优化技术研究现状的基础上,为实现机械产品的维修性并行设计,对维修性设计和可达性分析方法、维修性优化方法、数字样机与虚拟维修等关键技术进行了深入的研究与探讨,主要内容如下:(1)从全寿命周期和产品机械设计两个层次分析了维修性设计的基本流程,讨论了维修性设计的基本准则,研究了维修性设计的CAD平台和特征分析技术,为实现产品的维修性设计建立了技术基础。(2)为有效提高维修性设计产品的综合质量属性,深入研究了维修性优化方法。首先提出了维修性设计属性的关联度矩阵和维修性评定方法,在此基础上综合考虑产品的多种不同属性,建立了基于优势属性集的偏好序关系模型,进而提出了基于规则推理的维修性优化设计方法。(3)研究了基于CATIA平台的维修性数字样机实现方法。建立了产品维修性信息模型并针对CATIA进行二次开发,然后研究了基于DELMIA和虚拟维修的维修性数字样机验证技术。(4)以船用柴油机TBD234的淡水泵为对象,在分析其故障模式和维修方式的基础上,应用本文的维修性设计与优化技术进行了维修性设计。在并行维修性设计平台中建立了淡水泵的维修性数字样机,并通过虚拟维修验证了维修性设计和优化方案的有效性。