转向架寿命周期费用估算分析建模及软件开发

摘要

寿命周期费用（LCC）是衡量产品经济性的重要指标，产品购置费用和运用维修费用是产品寿命周期费用的两大重要组成部分。随着人们对寿命周期费用认识的不断深入，许多国家都针对重要工业装备的寿命周期费用开展了一系列研究。 转向架是铁道车辆最重要、最昂贵的独立部件，它直接承载车体重量，保证车辆沿轨道正确运行。转向架的生产制造和运用维护过程均较为复杂，其寿命周期费用的估算较为困难。论文以转向架为对象，开展寿命周期费用估算模型及其软件系统的研究开发。 在研究总结国内外寿命周期费用估算理论和方法的基础上，对转向架寿命周期费用的组成、影响因素及建模方法进行了较为详细的分析。并通过现场调查研究，建立了转向架生产费用和维修费用的费用组成与分解结构，为建立转向架寿命周期费用估算模型以及费用数据的收集打下了基础。 采用人工神经网络和灰色预测方法深入开展了转向架生产成本模型和维修成本模型的研究。在转向架生产成本模型方面，建立了基于改进人工神经网络生产成本的快速估算模型和基于产品结构树的转向架成本进行详细估算模型。在转向架维修成本模型方面，建立了基于灰色预测的维修成本快速估算模型和基于工程估算和类比法相结合的维修成本详细估算模型。并对模型中自变量的选择、历史数据的处理等进行了较深入的研究和探讨。 在转向架寿命周期费用软件研究开发方面，采用IDEF方法对软件系统功能、结构和数据库进行了详细分析和设计。以C＃和SQL Server2000为开发工具，结合MATLAB的分析计算功能及Pro/ENGINEER二次开发技术，开发完成了转向架寿命周期费用估算原型软件系统，从而大大地提高了转向架寿命周期费用估算的效率和准确性。论文工作为其他同类产品的寿命周期费用建模和估算软件开发具有一定的借鉴和指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.1.1课题研究背景

1.1.2课题研究意义

1.2转向架简介

1.2.1转向架的作用

1.2.2转向架的组成

1.2.3转向架的分类

1.3寿命周期费用及其国内外研究现状

1.3.1寿命周期费用概述

1.3.2国外研究现状

1.3.3国内研究现状

1.4本文主要研究内容

第二章 转向架寿命周期费用估算及建模方法

2.1转向架寿命周期费用影响因素

2.1.1转向架的可用度

2.1.2转向架的技术性能

2.2转向架寿命周期费用的分解

2.3转向架寿命周期费用数据收集和处理

2.3.1费用数据的收集

2.3.2费用数据的整理

2.3.3费用数据的预处理

2.4转向架寿命周期费用估算基本流程和方法

2.4.1转向架寿命周期费用估算的基本程序

2.4.2转向架寿命周期费用估算的条件

2.4.3进行转向架寿命周期费用估算的基本方法

第三章 转向架生产成本分析与建模

3.1转向架生产特点简介

3.1.1转向架设计要求

3.1.2转向架主要技术参数

3.1.3转向架生产的工艺规程

3.1.4转向架加工特点

3.2转向架生产成本的组成

3.3基于改进人工神经网络的转向架生产成本快速估算

3.3.1遗传算法(GA)简介

3.3.2人工神经网络(BP)简介

3.3.3 GA-BP算法

3.3.4基于GA-BP算法的转向架生产成本估算

3.3.5基于GA-BP算法的转向架生产成本估算实例

3.4基于产品结构树的转向架生产成本详细估算

3.4.1转向架结构树的生成及表达

3.4.2转向架结构编码

3.4.3基于产品结构树的转向架生产成本详细估算

第四章转向架维修成本分析与建模

4.1转向架维修特点

4.1.1转向架检修制度

4.1.2转向架检修周期

4.1.3转向架检修工艺过程

4.2转向架维修成本组成

4.3基于灰色预测原理的转向架维修成本快速估算

4.3.1灰色预测基本原理

4.3.2基于灰色预测原理的转向架维修成本快速估算方法

4.3.3基于灰色预测原理的转向架维修成本估算实例

4.4转向架维修成本详细估算

4.4.1转向架历史维修成本的核算

4.4.2转向架维修成本的详细估算

第五章转向架全寿命周期费用估算软件系统开发

5.1软件系统总体设计

5.1.1软件系统总体结构

5.1.2软件系统功能结构

5.1.3软件系统功能模型

5.1.4软件系统流程

5.2软件系统数据库设计

5.3软件系统开发平台

5.4软件系统的关键技术

5.4.1基于Pro／ENGINEER二次开发技术自动提取转向架参数信息

5.4.2基于MATLAB的算法的实现及C#对其调用

5.5软件系统界面简介

第六章结论与展望

6.1结论

6.2后继工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的主要研究成果