Maintenance scheduling for modular systems: Modeling and algorithms

We study new models of scheduled maintenance management for modular systems, consisting of multiple components with respective cycle limits. The cycle limit of each component specifies the time interval in which this component must be repaired or replaced. The goal is to compute a feasible maintenance schedule that minimizes the cost associated with component maintenance. Applications of these models arise in Air Force aircraft maintenance as well as in other arenas with required preventive maintenance. The typical cost structures that arise in practical settings are submodular, which make the resulting models computationally challenging. We develop two efficient and operationally tenable approximation algorithms. We prove constant factor worst‐case guarantees for both algorithms, and present computational experiments showing that these algorithms perform within a few percent of optimality on operationally relevant instances. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 61: 472–488, 2014     

无电焊接热循环测试研究

利用热电偶测试了无电焊接过程中同一厚度钢板不同位置、不同厚度钢板同一位置处的焊接热循环曲线,探讨了无电焊接热循环规律及焊接母材厚度对无电焊接热循环的影响。研究表明：无电焊接时,焊件上不同位置点的热循环曲线与电弧焊基本相似。但相较而言,无电焊接在加热阶段的升温速度与冷却阶段的降温速度均显著小于电弧焊。无电焊接过程中,焊件上离焊缝中心线越近,其升温速度越大,峰值温度越高,冷却速度也越大,这一变化规律与电弧焊时完全一致。无电焊接时,焊接热量沿横向的传热速度远大于其沿纵向的传热速度,这使得焊件厚度对无电焊接的影响较为显著,也是焊件厚度增加将导致焊接难度显著增大的根本原因。     

基于遗传算法的装备使用保障费用灰色组合预测

针对目前对武器装备寿命周期费用估算建模难以实施的情况,以准确预测武器装备寿命周期费用的主要组成部分—装备使用保障费用为出发点,依据装备使用保障费用的特点建立了装备使用保障费用的灰色组合预测模型,指出了用蚁群算法优化组合权系数的不足,并提出了新的优化方法—遗传算法。最后,结合实例验证说明了该模型的预测效果优于蚁群优化的方法,为准确估算武器装备寿命周期费用提供了依据。     

舰用中冷回热燃气轮机装置动态性能分析

中冷回热循环(ICR)燃气轮机因其优越的全工况性能正日益受到船舶和工业领域的关注。通过分析ICR燃气轮机的变工况特性,采用模块化建模法仿真,对ICR燃气轮机进行动态性能分析,并与简单循环燃气轮机仿真结果进行比较。结果表明,换热器的热惯性对机组的动态性能影响较大,时间常数愈大,达到新平衡所需时间愈长;ICR燃气轮机不仅在设计工况点的效率和功率都有明显提高,而且在低工况下仍有良好的经济性,动力涡轮采用进口导叶面积可调可进一步改善ICR燃气轮机装置的部分工况性能。     

软件保障性评估在维修性分配和预计软件中的应用

从软件保障性的影响要素——软件生命周期过程、软件自身的设计特性和保障资源出发，阐明了软件保障性评估的原理，提出了一套软件保障性评估方案。通过在某维修性分配和预计软件上的具体实践，充分验证了该评估方案的可行性和实用性。     

基于装备全寿命周期的装备需求论证研究

在研究装备需求论证和装备全寿命周期基本理论的基础上,建立了"螺旋型"的装备全寿命周期模型,依据该模型将装备全寿命周期划分为需求论证、方案设计、演示验证、工程研制、生产部署、使用保障和退役报废7个阶段。分析了基于装备全寿命周期的装备需求论证的基本概念,将装备需求论证的工作过程划分为需求生成与确认、需求修正与实现、需求验证与反馈3个阶段,并阐述了3个阶段的主要工作内容。     

连续发射脉冲功率电源用水冷模拟负载研究

针对脉冲功率电源连续循环放电吸能需求,本文提出了一种1.9MA级循环脉冲功率水冷模拟负载方案。首先,考虑水冷负载与实际电磁发射负载的相似性要求,提出了4×8钢管阵列组成的电阻网络,可方便的实现电源不同组合方式的放电考核；其次,针对1.9MA级电流产生的脉冲电磁力可能引起水冷模拟负载损坏的问题,建立了水冷模拟负载三维有限元分析模型,进行了电磁力计算和结构分析,保证了水冷模拟负载稳定性；最后,利用热网络法对模拟负载在循环脉冲模式下的强迫风冷、自然冷却和去离子水冷却等方式进行了温升分析,结果表明：模拟负载采用钢管内通去离子水冷却效果最好,循环放电时温度可以恢复到初始状态,最高温度62.5℃,满足连续放电实验的需求。利用提出的方法设计了一台水冷模拟负载样机并进行了连续2次1.9MA放电研究,试验结果与理论分析吻合较好,负载结构运行稳定,验证了本文理论分析的正确性。     

构建网络中心战的网络评估模型

为使网络化的部队能在内在的网络性能和外在的决策行动性能之间建立联系,建立了一系列的定量模型,将内在的网络性能和观察-确定-决策-行动(Observe-Orient-Decide-Act:OODA)环之间直接相关,为评估战场上的信息和网络能力建立了合适的模型。该模型也为网络中心战行动的内在和外在关系建立形式化关联迈出了第一步。     

Dynamic institutionalization: the foundations of Japan’s radioactive problem

Many have suggested that the true purpose behind Japan’s development of a closed nuclear-fuel cycle is to maintain the technical potential to develop nuclear weapons. However, closer examination of the development of Japan’s nuclear industry shows that, although Japan possesses advanced nuclear technologies, there has been no deliberate strategy to create a nuclear-weapon option. There is no “nuclear hedge.” To illustrate this point, this article presents a framework called “dynamic institutionalization” to explain the origins of Japan’s nuclear policies and the different sets of institutionalized pressures and constraints that have perpetuated these policies over time. Japan’s continued development of closed fuel-cycle technologies is primarily driven by domestic politics and the lack of a permanent spent-fuel management solution. On the other hand, Japan’s institutionalized nuclear forbearance is driven by the calculation that, as long as US extended deterrence remains credible, Japan’s security is best guaranteed through reliance on the US nuclear umbrella. By analytically untangling the policy of closed fuel-cycle development from the rationale for nuclear forbearance, this article provides a more nuanced view of the relationships between the domestic and international variables shaping Japan’s nuclear policies.     

基于“任务/过程”的作战飞机寿命周期过程模型的建立

在介绍传统过程建模方法的基础上,提出了＂任务/过程＂的概念,详细分析了作战飞机寿命周期过程中任务、过程的具体含义。探讨了作战飞机＂任务/过程＂的图形化描述方法,并将其与IDEF0建模工具结合起来建立作战飞机寿命周期过程模型,详细分析了过程模型中信息的含义,有利于对作战飞机寿命周期费用进行更加有效的控制。