近年來,飛機失事、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),使人們對機械系統(tǒng)安全和可靠性的水平愈加關(guān)注；市場競爭的加劇、用戶對機械系統(tǒng)產(chǎn)品屬性要求的提高,使人們對機械系統(tǒng)的智能化水平要求更高；作為世界機械制造大國而非制造強國的中國,以“中國裝備裝備中國走向世界”為主旨的中國機械工業(yè)呼喚機械系統(tǒng)的原始創(chuàng)新。在這種前提背景下,機械系統(tǒng)運行性能狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和快速發(fā)展,狀態(tài)監(jiān)測故障診斷技術(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,機械系統(tǒng)當前的維修保障模式也正在面對著巨大的挑戰(zhàn)。如何保障機械系統(tǒng)安全、可靠、高效、低耗地運行仍是機械系統(tǒng)要研究解決的難題。 針對目前機械系統(tǒng)普遍存在可監(jiān)測性水平低、在產(chǎn)品設(shè)計時未考慮系統(tǒng)可監(jiān)測性問題的現(xiàn)狀,文中圍繞機械系統(tǒng)可監(jiān)測性這一主題,以實現(xiàn)機械系統(tǒng)CBM和PHM為目標,以確保機械系統(tǒng)安全、可靠、高效、低耗、經(jīng)濟的運行為宗旨,將機械系統(tǒng)的可監(jiān)測性上升到可靠性、維修性同等重要的性能地位,將狀態(tài)監(jiān)測設(shè)計納入產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計范疇,從狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和機械系統(tǒng)現(xiàn)代設(shè)計相結(jié)合的角度,基于系統(tǒng)理論和全壽命周期理論提出了機械系統(tǒng)可監(jiān)測性設(shè)計理論體系。將可監(jiān)測性設(shè)計理論體系的研究內(nèi)容劃分為四個方面：可監(jiān)測性設(shè)計內(nèi)涵；可監(jiān)測性設(shè)計方法；可監(jiān)測性分配方法(監(jiān)測點優(yōu)化布置方法)；可監(jiān)測性設(shè)計評價方法。文中主要研究內(nèi)容和成果如下： (1)在大量閱讀國內(nèi)外文獻、開展科學(xué)問卷調(diào)研和對工程化項目總結(jié)的基礎(chǔ)上,歸納整理出機械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測故障診斷目前存在的問題和不足,即機械系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計和狀態(tài)監(jiān)測故障診斷這兩個方面在實際生產(chǎn)過程中存在相互脫節(jié)和各自為政的問題。 (2)針對當前機械系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計與機械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測故障診斷脫節(jié)的問題,在研究機械系統(tǒng)運行特征及故障特點基礎(chǔ)上,形成了可監(jiān)測性的概念定義、內(nèi)涵及外延等,規(guī)范了可監(jiān)測性設(shè)計理論體系的基本術(shù)語；基于系統(tǒng)論和全壽命周期理論提出了完整的機械系統(tǒng)可監(jiān)測性設(shè)計理論體系；將可監(jiān)測性設(shè)計內(nèi)容劃分為四個部分,構(gòu)建了可監(jiān)測性設(shè)計理論體系框架和基于全壽命周期的可監(jiān)測性設(shè)計理論工程化實施應(yīng)用基本框架。 (3)在論述可監(jiān)測性設(shè)計工程實施特點的基礎(chǔ)上,引入?yún)f(xié)同理論構(gòu)建了基于協(xié)同理論的機械系統(tǒng)可監(jiān)測性綜合優(yōu)化設(shè)計方法；基于分布式系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了機械系統(tǒng)可監(jiān)測性設(shè)計信息協(xié)同通訊系統(tǒng)； (4)研究了機械系統(tǒng)可監(jiān)測性分配(監(jiān)測點優(yōu)化布置),提出了監(jiān)測點選取的要求和策略；傳感器選取時注意的事項和制定了選取策略；基于層次理論的機械系統(tǒng)監(jiān)測點優(yōu)化布置方法和基于故障樹理論的機械系統(tǒng)監(jiān)測點優(yōu)化布置方法。 (5)構(gòu)建了可監(jiān)測性設(shè)計評價指標體系；提出了基于三階段可監(jiān)測性設(shè)計綜合評價方法和基于灰色理論的可監(jiān)測性設(shè)計綜合評價方法。 (6)以交通運輸部的遠洋救助船為研究對象,進行了可監(jiān)測性設(shè)計理論在船舶動力機械設(shè)計中的工程化示范應(yīng)用�；诖霸O(shè)計制造流程的特點構(gòu)建了船舶動力機械系統(tǒng)可監(jiān)測性設(shè)計工程化應(yīng)用框架,為可監(jiān)測性設(shè)計理論的推廣奠定了基礎(chǔ)。最后提出了基于可監(jiān)測性設(shè)計理論的機械系統(tǒng)綜合保障系統(tǒng)的未來發(fā)展框架。 機械系統(tǒng)可監(jiān)測性設(shè)計理論的全面研究和工程化應(yīng)用將有助于提高機械系統(tǒng)可監(jiān)測性水平；有助于提高機械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測故障診斷技術(shù)水平的發(fā)展；有助于提高機械系統(tǒng)故障診斷中微弱信號的獲取和識別；有助于推動機械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測新技術(shù)的研究和應(yīng)用；有助于機械系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新；有助于提高機械系統(tǒng)的市場競爭力；有助于提高機械系統(tǒng)的智能化化設(shè)計水平和可靠性、安全性水平；有助于機械系統(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)相對于最高層(總目標)的相對重要權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的排定[120]。運用層次分析法構(gòu)造系統(tǒng)模型時，大體可以分為以下四個步驟，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、考慮的因素(決策準則)和決策對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(成對比較)矩陣，判斷矩陣是表示本層所有因素針對_L一層某一個因素的iii相 相對重要性的比較。 !!!第二步:層次單排序及其致性檢驗第四步:層次總排序及其一致性檢驗圖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，整個分布式平臺沒有一個全局的中心，區(qū)域用戶通過局域網(wǎng)絡(luò)連接到自己的服務(wù)子中心，多個服務(wù)子中心間是平行的關(guān)系，相互間通過互聯(lián)網(wǎng)進行通信。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)只有一個單獨的資源服務(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，整個分布式平臺沒有一個全局的中心，區(qū)域用戶通過局域網(wǎng)絡(luò)連接到自己的服務(wù)子中心，多個服務(wù)子中心間是平行的關(guān)系，相互間通過互聯(lián)網(wǎng)進行通信。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)只有一個單獨的資源服務(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】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 林峰;;自動化機械設(shè)備設(shè)計研發(fā)與機械制造創(chuàng)新研究[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2014年09期

2 張進;趙春華;田紅亮;鐘先友;萬詩慶;;風(fēng)電機組傳動系統(tǒng)可監(jiān)測性設(shè)計分配方法研究[J];現(xiàn)代制造工程;2013年08期

本文編號：2816292