[发明专利]机械装置PFAM结构化分解方法

摘要

本发明公开了一种机械装置PFAM结构化分解方法；其包括以下步骤建立零件谱、工况谱、载荷谱、功能谱和故障谱；确定分谱元素功能，建立功能矩阵，实现谱系‑功能映射；确定功能与动作对应关系，实现功能‑动作映射；确定动作对应微元，实现动作‑微元映射。本发明解决了结构复杂、工况多变、载荷多变、故障模式繁多的复杂机械装置的质量控制与可靠性提升工程问题，并且能够动态分析装备运行过程中的载荷和功能失效，为复杂装备的精度、精度寿命、可靠性等关键质量特性的改进与提升提供了基础理论依据。

主权项

一种机械装置PFAM结构化分解方法，其中PFAM表示谱系‑功能‑动作‑微元，其特征在于，包括以下步骤：A、根据机械装置在使用周期内的不同工作信息状态建立零件谱、工况谱、载荷谱、功能谱和故障谱五个分谱，共同组成机械装置的系统结构谱系；B、根据步骤A中建立的五个分谱，确定各个分谱中各个元素的功能，针对每个元素的功能采用由总到到分、由上到下的方式进行逐层分解，并采用设计结构矩阵方法确定分解后各功能之间的关系，建立零件谱功能矩阵、工况谱功能矩阵、载荷谱功能矩阵、功能谱功能矩阵和故障谱功能矩阵五个功能矩阵，实现谱系‑功能映射；并采用领域映射矩阵方法，以功能谱功能矩阵为中心，建立功能结构柱，确定各分谱之间的关系；对不同类间的元素通过领域映射矩阵方法进行计算，对同类不同层次间的元素通过设计结构矩阵族方法进行计算，对同层次间的元素通过设计结构矩阵方法进行横向计算，具体为：S11、设定N阶方阵形式的设计结构矩阵，建立元素关系；S12、对步骤S11中的矩阵元素进行变换，并进行排序计算，得到平滑的信息流向；矩阵元素变换过程中行元素的变换公式为：M'＝(d1,i,d2,i,…dn,i)T(d1,i,d2,i,…dn,i)T＝(d1,j,d2,j,…dn,j)T(d1,j,d2,j,…dn,j)T＝M'列元素变换公式为：M＝(d1,i,d2,i,…dn,i)(d1,i,d2,i,…dn,i)＝(d1,j,d2,j,…dn,j)(d1,j,d2,j,…dn,j)＝MS13、对矩阵中对应元素进行识别和分块处理，使矩阵中的耦合信息集中在块内元素之间；C、根据步骤B中建立的五个功能矩阵，确定各个元素功能与动作的对应关系，实现功能‑动作映射，建立各分谱的动作结构体系；D、根据步骤C中各分谱的动作结构体系，将各分谱中各个元素的动作分解为微元，实现动作‑微元映射，完成机械装置的PFAM结构化分解。