基于动态虚拟现实技术的维修性评估验证系统研究

虚拟维修是利用虚拟现实技术构建虚拟维修环境,并在虚拟维修环境中建立数字样机、人体模型、人体姿态库等,进行直升机典型部位的维修任务仿真。利用现有条件按照维修性评价表对直升机典型部位的维修任务进行维修性设计评估验证,其目的是实现型号设计中同步进行维修性设计评价,找出影响维修性设计的因素进而及时改进,从而提高整机维修性。     

基于虚拟维修仿真的发动机航线可更换单元维修性验证研究

基于三维模型仿真平台,对某型发动机试验件典型航线可更换单元(LRU)进行虚拟维修仿真,通过可达性、可视性、维修姿态及操作空间分析,评估了目标LRU维修性水平,初步建立了基于虚拟维修仿真的民用航空发动机LRU维修性验证优化流程,基于该流程,针对后续发动机型号LRU维修性设计要求,持续优化外部管路维修性设计过程。     

民机虚拟产品维修性评价方法研究

通过分析影响产品维修性的各种因素,确定了民机虚拟产品维修性设计属性;以维修作业虚拟仿真为基础,提出了基于虚拟仿真的可视性、接触可达性、RULA分析和NIOSH分析的评价方法以及基于多属性决策理论的维修性综合评价方法,最后结合驾驶舱设备给出应用实例,验证了该方法的有效性。     

基于维修场景模型的维修性需求分析方法

维修性需求分析作为维修性设计的首要步骤,在大多数情况下决定了装备维修性设计的成败和维修性水平的高低。基于维修场景模型进行维修性需求捕获,进而采用定量模型、虚拟维修模型进行设计、分析和验证,是装备基于模型的系统工程研制过程中重要的维修性设计手段。维修场景模型通过对装备全寿命周期不同修理级别、不同产品层次维修事件物理关系的抽象描述,在设计过程中实现维修场景的显性表达,更加完整、精确地捕获维修性需求,并确保维修设计要求的有效传递,进而为装备维修性设计与分析工作提供支撑。     

飞机虚拟维修三维人体建模技术综述

虚拟维修技术是飞机数字样机设计过程中验证飞机维修性的重要技术手段,人体建模技术则是虚拟维修的关键技术。针对虚拟维修技术中的较为关键的人体建模技术进行了阐述,分析了其常用的几种不同建模方式及其优缺点,并对虚拟人体建模技术的发展进行了展望,为将来虚拟维修中的虚拟人体建模提供参考。     

基于虚拟维修的民机可达性设计缺陷分析方法

民机研制过程中，可达性设计要求贯彻不到位，可能会导致飞机存在某些方面的设计缺陷，并在投入运营后不断暴露，影响维修经济性。随着虚拟现实技术和人工智能技术的不断发展，利用虚拟维修技术，通过构建逼真的虚拟环境来对虚拟样机进行维修性分析，能够在研制阶段开展维修性设计评价。由此从民机可达性设计的角度出发，综合考虑维修区域可达性、维修人员可达性、维修工具可达性、维修部件可达性、部件细部可达性五个方面，给出可达性分析结果判据，建立了可达性设计缺陷分析方法，实现研制过程中的可达性设计评价，及时找到设计缺陷并改进，提高飞机维修性。最后以某型飞机电源设备为对象，利用此方法开展了维修可达性分析，给出了应用实例，验证了此方法的可行性。     

虚拟维修仿真技术在航空器维修中的应用

虚拟维修仿真技术是虚拟现实技术应用于维修领域的结果之一。在明确了虚拟维修仿真技术内涵的基础上,介绍虚拟维修仿真技术在航空器维修中的主要应用,体现在航空器设计的维修性分析核查、维修手册的快速自动生成、虚拟维修培训和维修中人的因素分析等方面。     

空间站维修性系统设计与验证方法研究

空间站在轨运行时间长,因此需采用维修性设计和在轨维修的方法实现长寿命高可靠在轨运行。根据维修性设计理论,结合工程实际,提出了基于产品特性分析的维修需求分析方法和维修支持下的可靠度计算方法。明确了系统维修性设计应包括布局、供电、信息、故障检测、维修工作模式等设计内容。并根据维修难度,提出了四级维修策略。最后根据在轨维修特点,提出了地面试验验证和仿真验证的方法。为空间站系统维修性设计提供了一个技术途径。     

虚拟维修人体模型姿态舒适性评估库的设计与开发

通过分析常用人机系统标准和方法,提出了虚拟维修人体模型姿态舒适性评估库的内部结构和组成,并进行了评估库准则、评分细则和等级表示的设计.论述了基于DELMIA人机模块的应用开发框架,结合沉浸式虚拟现实环境下直升机的某一典型虚拟维修性活动,对虚拟维修人体模型姿态舒适性评估库设计与开发的效果进行了实例验证,并作了相应总结.     

虚拟维修仿真系统的设计与实现

为解决当前虚拟维修平台在处理维修任务时存在的不足，提出了虚拟维修仿真系统结构框架。将系统结构设计成主要由维修场景构建、维修任务和动作分解及维修性分析评价数据输出三个功能模块组成。基于Jack软件平台完成了系统开发。以某装备维修任务典型工况为例，对系统进行实例验证。结果表明：该系统能有效地加快维修过程的创建，改善了人机界面的交互功能，提高了虚拟维修仿真系统的智能化程度，基本满足了维修仿真的需求，具有可行性与实用性。     

考虑工效学的飞机维修性虚拟分析与验证

从预防人为差错的需求入手,以目前航空部门普遍采用的CATIA或DELMIA软件为平台,介绍了在非沉浸式虚拟环境下考虑人为因素的维修性分析与验证基本流程;阐述了虚拟环境中进行可达性与可视性分析、干涉和碰撞分析、维修姿态分析、维修动作体力分析的定性与定量方法。通过实例初步证明了利用虚拟人进行人类工效学模拟与验证是实现飞机维修性并行优化设计的有效方法。     

Research on Maintainability Evaluation Model Based on Fuzzy Theory

分析了产品维修性影响属性,给出了维修性属性值与权重的确定方法;提出了基于相对接近度的维修性模糊评价方法。以虚拟环境下产品维修过程为研究对象,在分析产品各可更换单元的维修作业的基础上,建立了产品维修性评价模型。最后结合民机主起落架系统给出了应用实例,结果表明该模型适用于产品维修性的定性评价并且能够支持维修性并行设计。     

民机电气线路互联系统(EWIS)维修性设计研究

依照将EWIS 作为飞机独立功能系统的研制理念,从型号工程实践中出发,分析明确了飞机运营中EWIS 的计划和非计划维修工作任务,并在此基础上创新性地提出了针对EWIS 维修性设计的定性要求、结合EWIS组件的设计特点提出了以EDZ 为对象进行维修性设计要求分解的方法,以及型号研制中开展EWIS 的维修性分析与评估验证的方法。     

民用飞机维修性参数选取和指标确定方法研究

民用飞机维修性参数选取和指标确定是维修性设计的基础工作之一,为了反映出民用飞机的维修性、运营费用和维修人力等方面的目标,需要选择合适的维修性参数并确定维修性指标。国产民用飞机由于缺少研制经验和设计资料,无法使用成熟方法进行维修性参数选取和指标确定,针对这一问题进行研究。结合民用飞机的设计特点阐述了民用飞机维修性参数的选取方法,通过综合权衡民用飞机设计中各影响因素和维修性参数有效性,从与维修时间相关、与维修工时相关、与维修成本相关的三类参数中选取适当的民用飞机维修性参数。针对民用飞机设计现状,明确维修性指标的确定依据和具有实用性的方法,以使民用飞机具有良好的维修性。解决了国产民用飞机维修性参数选取和指标确定工作无参考依据的问题,为民用飞机维修性参数选取和指标确定提供了一条可行途径。     

基于抽样评分法的民用飞机电源系统维修性预计

民用飞机维修性的好坏直接影响到市场竞争力,是民用飞机成功运营的关键因素之一。维修性预计是民用飞机研制过程中维修性设计的主要工作之一,能够评价设计是否满足维修性要求。抽样评分法作为维修性预计的方法之一,具有样本量小、预计简便、设计初始阶段即可应用的优点。电源系统为飞机的所有用电设备供电,其维修性的好坏直接影响机载设备能否正常运行,对整机的维修性设计起着关键作用。对抽样评分法展开研究,并根据民用飞机维修性设计现状,量化了维修要求的人为因素评分核对表,对抽样评分方法进行了优化。通过抽样评分法对某机型电源系统的维修性进行了预计,评价是否达到维修性设计要求。最后阐述了抽样评分法在民用飞机维修性设计过程中的重要性。     

基于模型的装备维修性设计控制技术

伴随数字化设计方法日趋成熟,飞机装备维修性设计面临如何与三维数字化设计环境下功能性能设计同步的难题。对比分析了数字化环境维修性设计与传统维修性设计的主要差别,提出了基于飞机装备数字化设计环境维修性设计流程,研究了维修性设计参数的表达模型以及维修性参数信息在三维设计数字环境中的转化、集成与利用方式。基于图论和网络节点框图,提出了一种以节点网络图、单节点维修时间模型、维修过程时间模型为表征的飞机装备维修性设计与控制方法。经实例验证,提出的这套基于数字模型的维修性设计技术,对装备在数字化设计环境下同步开展维修性设计具有一定的工程指导价值。     

民用飞机航线可维护件划分的权衡方法研究

航线可维护件划分是民用飞机维修性设计的重要工作之一，航线可维护件划分是经济性、维修性、可靠性综合权衡的结果，是客户需求的最直接体现。航线可维护件的合理划分能够提高飞机利用率，降低维修成本，提高航空公司的盈利水平。国产民用飞机的航线可维护件划分一般基于相似机型的经验，缺少科学系统的划分方法。航线可维护件的划分问题是近年来RMS领域亟待解决的问题之一。根据实际需要，提出了航线可维护件划分原则，并以初步定性分析、定量权衡为基础，综合考虑航线可更换项限制、相似机型经验、经济性、可靠性和维修性指标，提出一种航线可维护件划分的综合权衡方法，实现民用飞机航线可维护件的科学划分，为民用飞机可靠性、维修性设计分析工作提供支持。     

数字孪生技术在飞机设计验证中的应用

随着工业4.0技术的发展,数字孪生技术正在不断渗透到工业生产和新产品研发的各个领域,并为新产品研发带来综合性能整体优化、研发成本降低、研制周期缩短等优势,是提升新产品市场竞争力的重要手段。在现代民用飞机研发过程中,从型号需求、初步定义、详细设计、生产试制、试飞取证和运营维护等产品全生命周期内,都可以利用数字孪生技术,实现虚拟和物理的无缝对接,尤其在飞机设计验证方面,更可以做到更优、更广、更快、更省。然而,在我国民用飞机研制项目中,还未形成数字孪生应用体系。本文通过对飞机架构模型设计、多模型构架集成以及模型参数辨识和验证几个方面,对数字孪生技术在飞机设计验证过程中的应用技术进行了探讨。经研究发现,数字孪生技术对飞机型号研制各阶段的设计验证,尤其是集成试验验证提供了重要的指导作用和技术支持,为民用飞机适航验证和运维服务提供了更快、更经济、更强有力的支持与保障。