虚拟环境下的设备可维修性分析技术被广泛应用于大型设备前期设计过程中,对产品整个寿命周期的花费有着决定性的影响,能够克服传统设计流程的开发、验证周期长、费用高和修改升级的困难。本文以泵站机组为研究对象,对其可维修性技术进行深入研究,以支持其产品设计过程。建立了基于虚拟维修作业仿真的泵站机组维修性技术总体框架。在分析泵站机组维修对虚拟维修环境需求的基础上,构建了维修作业的虚拟仿真分析框架体系。确定了泵站机组虚拟维修系统搭建的关键技术及相应的平台与工具。深入研究了维修作业拆卸分析方法。首先分别对部件信息、联接件信息和限制信息进行解析和研究,给出装配模型的信息表达方法;其次通过干涉矩阵初步确定部件的可拆卸方向,构建紧固件、部件、运动限制矩阵模型,并提出了产品完整拆卸序列优化方法;然后对轴流泵拆卸路径进行规划,采取运动矩阵及矩阵变换的方法实现路径规划;最后以泵站机组立式轴流泵为研究对象,进行拆卸序列和拆卸路径的分析和验证。深入研究了维修作业仿真过程模型。明确模型中的各种关系类型,并对泵站机组维修过程的基本要素进行阐述;基于CAN tools工具构建包含时间因素的泵站机组Petri网模型;以轴流泵拆卸叶轮为研究对象,按拆卸步骤确定作业任务,进行轴流泵实际拆卸过程分析;采取层次化建模方法,建立了基于Petri网的轴流泵拆卸过程模型。基于DELMIA平台和维修性评价理论构建了维修作业虚拟分析系统和评价模型。构建了虚拟人体仿真模型姿态库和虚拟维修工具库;针对维修过程中可达性、可视性及舒适性等重要指标进行了分析和评价;针对虚拟拆卸叶轮过程,给出了维修工效综合评价案例。