论文部分内容阅读
随着我国地铁车辆出口量逐年增加,地铁车辆的性能、技术、速度和质量等都将接受全球严苛的评判与审视,提升车辆服役安全是我国地铁车辆发挥优势、持续发展、领跑世界的重中之重。地铁转向架是地铁车辆的走行部分,是地铁车辆最重要的组成部件。因此,如何对地铁转向架进行低成本、高效率地维修是当前研究难题。结合企业项目和用户需求,研究了面向维修的地铁转向架模块划分技术。(1)面向维修的地铁转向架模块划分技术路线研究:总结目前地铁转向架维修现状及其面临的问题,提出运用模块化思想进行地铁转向架功能模块与维修模块划分,从而支持需求驱动的转向架创新与定制设计及维修策略的合理制定;定义了地铁转向架功能模块与维修模块的内涵及作用;提出基于并行工程的地铁转向架模块划分技术路线,包括功能模块划分与维修模块划分两大阶段。(2)基于遗传算法的地铁转向架功能模块划分技术研究:采用自顶向下的方式实现地铁转向架需求-功能-结构分解,获得地铁转向架的功能分解树;基于结构设计矩阵DSM(Design Structure Matrix),参考多型现有地铁转向架结构,构造出地铁转向架NDSM(Number Design Structure Matrix);基于NDSM,运用遗传算法实现地铁转向架功能模块划分;基于功能模块划分结果,分析各功能模块的故障率、可维修性、可监测性等指标,从而确定进一步进行维修模块划分的必要性和可能性。(3)基于改进K-Means算法的地铁转向架维修模块划分技术研究:基于功能模块的维修性需求,确定维修模块的划分原则与聚类指标;基于维修属性确定合理的轮廓系数和合理的聚类数目,提出改进的K-Means聚类算法,实现地铁转向架维修模块划分,为形成基于模块的地铁转向架维修策略奠定了基础;以轮对轴箱模块为例验证了所提方法的有效性与可行性。