基于可拓学的轨道交通装备创新方法

吕枭,李新康,顾复,顾新建,鲁效平

Innovative methods for rail transit equipment based on extenics

Xiao LYU,Xinkang LI,Fu GU,Xinjian GU,Xiaoping LU

表 3 可拓变换在轨道交通装备主结构设计中的应用示例

Tab.3 Illustrative case of extension transformation applied to main structure design in rail transit equipment

可拓变换 应用示例 置换变换 通过物元置换变换，用碳纤维复合材料替代部分钢结构，如碳纤维复合材料制成的车体，解决传统钢材无法解决同时满足“轻量化”和“高强度”的矛盾问题；受电弓碳滑板磨损问题：采用导电/耐磨双材料复合 增删变换 在地铁车厢中增加折叠座椅模块，在高峰时收起，以便增加载客量，同时满足快速上下车的需求 扩缩置换 通过动力系统弹性配置解决匀速行驶低能耗（应采用小功率电机）/高加速性能（应采用大功率电机）的矛盾问题：将传统物元R4=(电机, 功率, 300 kW)扩缩置换为“模块化电机组”：每节车厢安装2×150 kW电机，根据加速和匀速行驶不同时段需求启用或休眠部分电机；将历史故障的物元模型（如“齿轮箱温度异常”）中的“量值”进行扩缩变换，适配不同车型的阈值标准 分解变换 轨道交通装备的独立模块不仅面向装配，还面向维修 传导变换 若新材料与传统结构不兼容（如碳纤维车体与钢制接口），通过传导变换调整接口设计参数，衍生新方案