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 5 利用可拓变换解决技术创新中的矛盾和冲突问题

Tab.5 Using extension transformation to solve contradiction and conflict problems in technological innovation

可拓变换 应用示例 置换变换 通过材料应用创新解决轻量化（碳纤维）/低成本（钢材）的矛盾：将传统物元R1=(车体,材料,钢)置换变换为梯度复合材料（钢+碳纤维混合结构），在受力关键部位用钢，非承力区用碳纤维. 通过新能源创新解决低能耗（小功率电机）/高加速性能（大功率电机）的矛盾：将传统物元R2=(动力,能源,电网)置换变换为混合能源模块（超级电容+无线充电），短时高功率由电容提供 增删变换 通过功能模块动态调整解决高载客量（密集座椅）/舒适性（宽敞空间）的矛盾：将传统物元R3=(车厢,布局,固定座椅)进行可拓变换，增加“可变形座椅模块”，通过电动滑轨实现座椅密度动态调整（高峰时6人/m2→平峰时4人/m2） 扩缩置换 采用纳米陶瓷涂层，同步实现车体减重和耐腐蚀性提升 传导变换 将“钢材”替换为“碳纤维复合材料”，推导其对成本、寿命的传导效应