《高速列車轉向架模糊可重構設計理論與方法研究》是依託西南交通大學，由肖守訥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高速列車轉向架模糊可重構設計理論與方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：肖守訥
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速列車轉向架承擔著運行、導向、承載、減振的任務，同時也是牽引和制動的最終執行者，是一個典型複雜的運動機械系統，其設計具有模糊性、耦合性和遞歸性等特點，創新十分困難。針對這一問題，根據可重構設計理論和最新研究成果，提出模糊可重構理論與方法，即運用模糊集理論來構建設計域及其設計耦合矩陣，並證明複雜產品的可重構性。在此基礎上，針對傳統的可重構設計方法所採用的層次分析和Z字映射方法的局限性，提出基於質量屋（HOQ）定量分析方法求解功能域與結構域、性能域與參數域的耦合映射，用模糊識別方法求解參數與結構域的映射。最後以複雜機械產品高速列車轉向架為典型套用，構建轉向架模糊設計域及其模糊設計矩陣、支持模糊映射的構件模型和轉向架模糊可重構設計系統。本項目的研究可進一步豐富可重構理論與方法，推動高速列車轉向架設計理論與方法的發展，尤其對我國形成具有自主智慧財產權的新型高速轉向架具有重要意義。
結題摘要
高速列車轉向架承擔著運行、導向、承載、減振的任務，同時也是牽引和制動的最終執行者，是一個典型複雜的運動機械系統，其設計具有模糊性、耦合性和遞歸性等特點。針對這一問題，結合複雜機械產品開發資源重用與創新問題，在現有可重構設計理論基礎上，展開了模糊可重構設計理論與方法等關鍵技術研究。主要內容如下： 1、提出了模糊可重構設計理論和方法，為複雜產品可重構設計提供了理論基礎。在詳細分析了產品設計活動過程及其特點，提出了模糊可重構設計的定義及其模糊可重構性的定理，即用模糊關係設計矩陣代替經典的布爾設計矩陣，並用“λ-截集”對矩陣進行模糊矩陣裁剪與轉化，由此判斷複雜機械產品設計具有可重構性。 2、給出了模糊可重構設計方法。針對傳統可重構設計採用的層次分析和“Z”字映射方法，在複雜機械產品可重構設計方面存在效率低和風險大的問題，將傳統的設計域進行細化，提出了性能域概念，將物理域分為結構域和參數域，採用模糊數描述設計域及其映射關係，通過模糊矩陣變化、模糊相似識別和再設計實現產品的重構。 3、在轉向架的可重構分析表明轉向架構架因結構的複雜性，可重構性較低。結合現有廣義模組化設計研究成果，擴展了廣義模組的定義及其模組構建方法，並以某型動車組轉向架構架為例詳細論述構架廣義模組化理論方法及其系統的開發過程，實現了轉向架構架參數化和模組化設計及其性能仿真的自動化。 4、產品可重構系統關鍵技術研究，為系統開發奠定技術基礎。主要包括基於性能驅動的產品數據模型、複雜參數關係網路化分析方法、基於預定義裝配特徵的自動裝配技術、軌道車輛載荷反演技術和多軟體協同仿真技術等。 最後，結合高速列車的結構特徵、設計程式和相關標準要求，構建了轉向架模糊可重構設計系統、輪對廣義模組化設計系統和車體參數設計與管理系統。本項目的研究進一步豐富可重構理論與方法，推動高速列車設計理論與方法的發展，對促進複雜產品創新設計具有重要意義。
