一种基于协同模式的飞机设计流程建模方法.pdf

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1、2012 年第 31 卷2 月第 2 期机 械 科 学 与 技 术Mechanical Science and Technology for Aerospace EngineeringFebruaryVol 312012No 2收稿日期:2010-11-02基金项目:国家“863”高技术研究发展计划项目(2009AAXXX103)资助作者简介:周安宁(1979 )，博士研究生，研究方向为计算机辅助飞行器设计，anningfei hotmail com;刘毅(联系人)，教授，硕士，liuyi chine126 com周安宁一种基于协同模式的飞机设计流程建模方法周安宁1，刘毅2(1南京航空航天大学

2、 航空宇航学院，南京210016;2同济大学 航空宇航与力学，上海200092)摘要:针对飞机设计流程建模中遇到的建模过程复杂，主观性强等情况，提出了基于协同模式的建模方法。从某飞机设计实践出发，结合以往设计经验，调查设计组织、设计流程、设计工具等方面，归纳现有协同模式。结合各个模式的应用场合，分析其特点和优缺点。在此基础上，提出借助协同关联网络进行建模。协同关联网络由各模式协同行为和对应设计对象连接而成。使用 Petrinet 的网射分析寻找协同关联网络中的重复/迭代过程，辅助建立简化的流程骨架。以此骨架为基础，增加附属信息形成通用设计流程模型。用例证明，该建模方法分离飞机设计专业知识和流程

3、建模知识需求，降低建模难度，交互验证的中间信息和形式化的分析方法增加了建模过程的客观性。关键词:飞机设计;协同模式;设计流程;流程建模;Petri net中图分类号:V221+92文献标识码:A文章编号:1003-8728(2012)02-0323-07The Method of Design Process Modeling for AirplaneBased on the Cooperative PatternZhou Anning1，Liu Yi2(1Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，College of Aerospa

4、ce Engineering，Nanjing 210016;2Tongji University，College of Aerospace Engineering and Applied Mechanics，Shanghai 200092)Abstract:A process modeling method was raised based on the cooperative pattern in airplane design，aiming at thedifficulty of complexity and enormous magnitude of airplane design pr

5、ocess Investigating design steps，tools and or-ganization of airplane design experienced，3 cooperative patterns were summarized Characteristics of each patternwere revealed in its application scene Modeling method separates knowledge requirement of airplane and modelingwith cooperative connection net

6、 The net was built by linking design objects and cooperative activities of some pat-terns Petri net analysis was introduced to find iterating portions in the net Simplifying the net with folding iteratingportions，leads to a skeleton of design process Process model was built by adding incidental info

7、rmation to theskeleton With a use case，the method was proven to be more objective and convenientKey words:airplane design;cooperative pattern;design process;process modeling;Petri net现代飞机的结构复杂，机载设备的种类和所占的比例不断增加，飞机设计需要十几个学科的设计人员参与，在有限的空间里实现复杂功能1。这个设计过程具有领域耦合，参与方多，冲突密集，流程复杂，周期长等特点。因此飞机设计的流程重组与优化具备极其积极

8、的意义。而作为重组与优化的基础，飞机设计流程建模面临涉及人员、学科多，规模庞大的困难。目前流程建模方法包括流程图、状态图、活动网络图2、IDEF 系列3、ECAA(事件-条件-动作规则)、并发事务逻辑4、事件驱动的过程链模型5、Petri 网6 以及扩展事务模型的建模方法7，有向图、计划评审技术和设计结构矩阵8 等。现有流程建模方法直接从流程的认识抽象出流程模型，面临如下问题9:1)流程建模语言复杂，需要专业人员花费长时机 械 科 学 与 技 术第 31 卷间的学习训练才能掌握。2)主观性强，建模者常常会受到思维定势影响，诸如倾向于描述“应该做什么”而不是“实际上做了什么”。而“应该”做什么，

9、是由建模者本身的经历、习惯等主观因素决定的。3)建模者需要非常专业的业务知识，对企业的运作有深刻理解。需要长期的跟产调查，才可能对企业的流程形成清晰的认识。这些问题在规模庞大的飞机设计中尤为突出，即使飞机设计者本身也很难面面俱到，了解飞机设计各个层面的流程细节。设计者很难具备建模经验，而领域的隔阂容易造成误解。由于设计团队成员多，走访调研是一项繁琐、费时的工作。因此，飞机设计流程建模的初期常常不能尽如人意，需要长期的修改和完善。现有的飞机设计流程中，存在几种协同工作模式。它们出现在飞机设计的不同阶段，不同场合，有各自不同的特点。这些协同体现设计流程的流转，且具备详尽的资料记录。若能以这些记录中

10、的协同模式为基础进行飞机设计流程建模，就能够克服上述困难，降低建模所需的飞机设计专业知识要求，加速建模的实施，并且更客观。总结某飞机项目研制经验，归纳现有飞机设计流程中的协同模式，综合整理其工作方式、流程、人与人交互的特点以及工具组态等内容，分析其优点和局限性。在此基础上，提出了一种基于协同模式的设计流程建模方法。1飞机设计的协同模式现有飞机设计采用的是一种重型工程设计流程，即瀑布型工程设计流程，设计活动规划为沿着特定顺序连接的若干阶段。总体上包含:论证阶段、方案阶段、工程研制阶段、设计定型阶段和生产定型阶段1，各个阶段又可以划分成更详细的阶段。独立的设计室负责子系统的设计，跨系统的信息流动一

11、般要透过设计室之间的交流渠道。单次迭代的流程示意图如图 1 所示。图 1飞机设计的单次迭代流程通过研究飞机设计的历程，本文发现其中存在三种协同模式:阶段式、伴随式和交付式。在现实的飞机设计过程中，纯粹使用一种模式的情况比较少，大多根据需要在适当的场合采用适当的模式组合。而通用机械中常用的混沌式协同模式在飞机设计中较为少见。1.1阶段式各子系统分开设计，等到各子系统达到一个阶段性的节点时，把所有子系统的设计结果都放在一起，综合评估，发现冲突，并提出修改意见，在下次迭代过程中采用修改意见消除冲突。这种协同模式称为阶段式。如图 2 所示，总体参数确定以后，进行任务分配，定义各子系统的边界和子系统间的

12、接口。然后结构和其他设备的设计独立完成，设计过程中在满足边界约束和子系统间接口设置的基础上，只考虑满足本系统的功能和性能需求。最后把所有子系统放在一起总体检查冲突，若存在冲突则进行迭代设计，直至没有冲突。迭代前根据冲突调整相应子系统的边界定义和接口设置，它们随着迭代的深入逐渐丰富和具体。图 2阶段式协同这种模式是飞机设计中最常用的协同模式。应用数字样机技术有助于直观地发现冲突，衡量冲突解决方案的效果，并且有利于消除边界定义和接口设置的歧义。1.2伴随式根据合作单位设计的变化对自身负责的子系统及时协调方案，修改设计细节，消除冲突。这种协同模式称为伴随式。某飞机项目的实施过程中，某合作设计单位派出

13、一位一线工程师，曾经常驻项目实施单位，伴随项目的推进，即时向所在单位报告设计进展，获得了较好的设计成果。423第 2 期周安宁等:一种基于协同模式的飞机设计流程建模方法如图 3 所示，一个子系统的设计因应另一个子系统的推进不断修改本身的设计。首先根据历史习惯或者合作单位设计的初始方案给密切相关的部件/特征命名，用形如“1157 框 75减轻孔”这样的习惯称呼或相关标准规定的名称指代会对本系统的方案和设计产生影响的部件/特征。派驻工程师会观察合作单位的每一步设计，评估其是否与自身系统存在关联。若有，则迅速向本单位相关工程师汇报。本单位根据最新的设计资讯检查其与自身设计存在的冲突，及时做出调整，消

14、除冲突。图 3伴随式协同这种模式在飞机设计中也比较多。遵循统一的无歧义的设计数据命名规范，有助于设计信息的快速、准确传播。1.3交付式交付式是将其它子系统的设计结果作为输入，例如商用飞机获得型号合格证书后转入批量生产时进行的协同。在两个串列的任务发生转换时，流程上游的设计单位将整套的设计数据、对下一步设计的要求和公差说明等信息交付给下一步流程的执行单位。双方解决自身存在的冲突即可，一般不需要进行大规模的跨系统迭代设计。设计流程上游设计任务中使用的面向制造的设计(design for manufactory，DFM)、面向装配的设计(design for assembly，DFA)等设计规范，源

15、于下游任务的实践经验，对于这一类协同很重要。上游设计深入、彻底地理解和贯彻这些设计规范，就能为下游设计提供更大的设计空间，更好地满足需求。2不同协同模式的优缺点分析2.1阶段式阶段式协同模式流程结构严谨，工作步骤明晰，管理方便，大部分工作并行开展。在现有的技术手段下，这种协同模式是多个子系统之间协同的唯一方式。但是这种并行设计忽略了关联性，使得每次迭代设计中不能使用其他子系统最新的设计信息。只在一次设计迭代完成以后，才把最新的设计结果放在一起检查冲突，通过迭代来发现和消除冲突，缩小分歧。这样一方面使得设计周期延长，迭代次数变多，设计工作强度加大;另一方面使得一些冲突不容易被发现，尤其是某些不直

16、观的深层次冲突，不能在设计过程中得到考虑，要到样机研制，甚至试飞时才能发现。这样整个过程很“重”，灵活性不好，不能很好地应对修改。尤其如果早期流程中确定的参数修改较多，这种协同模式不能有效地消除冲突，研制周期不得不大幅延长。2.2伴随式伴随式协同极其关注关联性，恰当地应用在两个子系统之间时，能够表现出很高的效率，达到很好的效果。假设有 A、B 两个子系统，其中 B 为伴随系统。B 系统并行推进本身的设计工作的时候，就评估和参考了 A 系统的最新设计结果。设计中存在的各个层次的冲突都能够得到充分的发掘和考虑。协同中反应敏捷，应对修改的能力好，效率高。但是在现有的技术手段下，这种模式只能体现单向的

17、关联性，保证 B 系统设计过程中充分考虑 A系统的影响。因此要求 A 系统的设计相对较少改动整体的布局方案，而 B 系统有较大修改能力，消解冲突。同时现实应用中，A 系统的修改(B 系统需要关注的修改)必须能够有适当的方法进行准确无歧义的描述。因此 B 系统派出的常驻工程师，必须对 B 系统比较熟悉，对 A 系统也有了解，还要善于交流和沟通。2.3交付式这种协同方式的流程简单，无需迭代，体现了系统间的关联性。但是这是一种串行的协同设计方式，应用场合有限。通常在逆向的影响比较小，或者很容易考虑的场合比较适用。即上游流程采用的设计不会因为下游流程所采用的设计而不同。此外为了保证下游流程设计中不至于

18、出现无法消除的冲突，需要上游流程的工程师对下游的工作有相当的了解。2.4各模式的对比飞机设计中的 3 种协同模式的特点如表 1 所示。由表 1 中可见，伴随式效率和效果较高，但是应用范围有限;阶段式能支持多于两方的协同;而交付523机 械 科 学 与 技 术第 31 卷式最简单，但是不能解决冲突问题。表 1协同模式的特征阶段式伴随式交付式参与方多对多一对一多对一执行点每次迭代后期整个迭代期间 流程转换时并行率高很高低冲突发掘率高很高低流程复杂度一般复杂简单迭代次数多少无3基于协同模式的建模借助飞机设计协同模式的研究，提出一种有效的建模方法，试图降低飞机设计流程建模的难度，并使得建模思路可阅读。

19、方法围绕着协同关联网络展开，构造设计流程的骨架。协同模式描述了设计的不同部分为了消除冲突所采用的步骤和行动。内容包括参与方及其地位，协同后的修改方案等。这些内容体现了新旧设计任务之间的依赖关系。将每次协同后的修改动作视作原子设计任务，使用协同模式链接各原子任务，形成协同关联网络。通过对协同关联网络的分析，寻找具备内聚特性的子网络。其中具备一定工程意义的子网络，对应设计任务。这些子网络会在型号设计内/之间反复出现。合并(折叠)这些子网络形成真正的任务流转网络。使用适当的语言/方式描述任务流转网络得到设计流程模型。3.1建模过程建模方法包含两部分:协同模式辨析与分析;设计流程表达。分别由飞机工程师

20、和建模专家执行。协同模式辨析与分析步骤记录所有协同的详细内容并明确协同发生的先后顺序。首先，每个飞机工程师记下飞机型号设计过程中经历的所有协同过程，记录每次协同涉及的信息。详细记录时间，参与人员，设计对象，主题，问题，导致的工作及工作结果。在现实设计中，这些内容可以从协调修改单和图纸发放记录中获取。同一次协同会在不同专业科室形成各自的记录，需要依据时间、设计者、设计对象和主题等内容，合并协同记录，并对这些信息进行交叉核对验证。辨别协同过程所属的模式，弄清参与方、主题、时段和设计对象的来源。协同中的设计对象，经过修改，又成为另一次协同的对象。各次修改的结果称为设计对象的实例，以抽象设计对象指代贯

21、穿实例的设计对象主体。设计对象的实例是设计任务间依赖关系的体现，跟原子任务一一对应。将所有的协同过程按照时间线排列，根据设计对象的实例与协同之间的关联关系:修改结果或协同对象，连接各次协同，建立协同关联网络。流程表达步骤根据协同关联网络建立设计流程的正式模型。首先，以 P/T 网络(place/transition net，库所/变迁网络)描述协同关联网络，并建立其与抽象模型网络的网射。借助分析网射挖掘其中偶发性和重复性过程，以此简化、重构协同关联网络，形成模型网络。简化方法是折叠重复性过程，即用新变迁替代子网络，删除子网络的中间库所和中间变迁，新变迁继承子网络与其他库所的连接。借助该模型网络

22、，划分设计任务及其附属信息，明确设计任务触发条件，以抽象的角色描述设计任务的执行者。最后使用建模语言描述此次飞机设计的流程模型。经过多次型号设计过程的补充完善，形成成熟、稳定、具备一定通用性的设计流程模型，完成建模。3.2网射分析方法每一次协同都对应一些设计任务，协同对象是在协同之前设计任务完成的修改或初始设计。因此协同过程代表了设计任务的流转。可以通过设计对象关联各次协作步骤，形成协同关联网络，描述协同过程。定义 1协同关联网络 N 可用 Petri net:(P，T，F)描述，其中:P 代表现实设计对象的实例，经历过修改则成为新实例，以新代号标记;T 代表协同步骤，每一次协同都以不同代号标

23、记;F 代表协同和设计对象的依赖关系。使用如图 4 所示 P/T 网络表达 3 种协同模式。图 4协同模式的 P/T 表达1)阶段式多个设计对象的实例 p1，p2，pn参与协同，协同后多个设计对象进行了修改，得到实例p1，p2，pm;2)伴随式伴随对象 pc经历主对象的多次修改p1，p2，pn后得到实例 pc;3)交付式一方提交多项数据后 p1，p2，pn，对方获取实例 p。定义 2抽象模型网络 N 是一个 P/T 网络623第 2 期周安宁等:一种基于协同模式的飞机设计流程建模方法(P，T，F)，其中:P代表抽象设计对象，同一设计对象修改前后代号不变;T 代表协同;F代表 P和 T 的关联，

24、使用 P替换 F 中的 P 元素而得，相同的关联只出现一次。定义 3映射 m:NN，其中:pP，m(p)P，且 m(p)等于 P 所属的抽象设计对象;tT，m(t)=t;fF，m(f)F。观察可知，映射 m 都属于图 5 中的映射类型，因此符合网射的定义 10。此外有 m(P)=P，m(T)=T，m(F)=F，m P()T=FT，因此 m 是同态。图 5网射的部分映射模式定义 4对于子网 N1=(P1，T1，F1)，N2=(P2，T2，F2)，若满足下列条件，则认为 N1和 N2是重复/迭代过程:1)xP1，则yP2，使得 m(x)=m(y);2)xT1，则yT2，使得 m(x)=m(y);3

25、)xT1，若p1x，x1p1，则yT2，p2y，y1p2，使得 m(x)=m(y)，且 m(x1)=m(y1)。飞机设计中设计对象以产品结构节点表示，而产品结构是有层次的树状结构，设计过程中针对下层节点实施的设计任务，设计对象所指的也有可能是上层节点。因此应将下层节点折叠为上层节点后，继续搜索迭代过程。分析得出迭代过程，是流程建模的重要参考，应详细说明过程对应的设计任务或标准流程的工程意义。4用例以某型飞机机身中部某段的设计为例。通过对协调更改单和图纸发放记录的整理发现，设计过程包含 7 次协同过程:1 个交付式，1 个伴随式和 5 个阶段式，协同过程如表 2 所示。表 27 次协同过程序号模

26、式参与方主题工作时间t1阶段式液压和结构液压组件安装于底板液压组件修改2009-09-25t2阶段式液压、结构液压组件连接控制电缆侧板修改2009-10-12t3阶段式液压、燃油和结构燃油系统呼吸孔设计隔框钻孔2009-10-20t4阶段式液压和结构液压组件内部连接修改液压组件修改2009-10-25t5阶段式液压、结构液压组件连接控制电缆侧板修改2009-10-29t6交付式结构，总体091104 版冻结交付2009-11-05t7伴随式结构和管路在结构的间隙布置管路管路路径规划2009-09-25根据协同过程建立协同关联网络 N=(P，T，F);其中:P=p1:液压组件，p2:舱段底板，p

27、3:液压组件1，p4:舱段底板 1，p5:液压控制电缆，p6:液压控制电缆 1，p7:舱段左侧壁板，p8:燃油箱，p9:舱段左侧壁板 1，p10:液压组件 2，p11:舱段左侧壁板 2，p12:液压控制电缆 2，p13:舱段 091104，p14:管路，p15:管路 1;T=t1，t2，t3，t4，t5，t6，t7;F=(p1，t1)，(p2，t1)，(t1，p3)，(t1，p4)，(p4，t2)，(p1，t2)，(p5，t2)，(t2，p6)，(p7，t3)，(p8，t3)，(t3，p9)，(p9，t4)，(p3，t4)，(t4，p10)，(p10，t5)，(p9，t5)，(t5，p11)，

28、(t5，p12)，(p4，t6)，(p11，t6)，(t6，p13)，(p14，t7)，(p2，t7)，(p4，t7)，(t7，p15)。定义抽象模型网络 N=(P，T，F);其中:P=p1:液压组件，p2:舱段底板，p5:液压控制电缆，p7:舱段左侧壁板，p8:燃油箱，p13:舱段091104，p14:管路;F=(p1，t1)，(p2，t1)，(t1，p1)，(t1，p2)，(p2，t2)，(p1，t2)，(p5，t2)，(t2，p5)，(p7，t3)，(p8，t3)，(t3，p7)，(p7，t4)，(p1，t4)，(t4，p1)，(p1，t5)，(p7，t5)，(t5，p7)，(t5，p5

29、)，(p2，t6)，(p7，t6)，(t6，p13)，(p14，t7)，(p2，t7)，(p2，t7)，(t7，p14)。定义映射 m:PP，如表 3 所示。723机 械 科 学 与 技 术第 31 卷表 3映射 mPp1p2p3p4p5p6p7p8p9p10P11p12p13p14p15m(p)p1p2p1p2p5p5p7p8p7p1P7p5p13p14p14该网射未能搜索出符合重复过程定义的子网络。协同网络的设计对象升级产品结构节点后，协同网络变为 N1=(P1，T，F1)，其中:P1=p11:液压组件，p12:舱段，p13:液压组件 1，p14:舱段 1，p15:液压控制电缆，p16:液

30、压控制电缆 1，p17:舱段 2，p18:燃油箱，p19:舱段 3，p110:液压组件 2，p111:舱段 4，p112:液压控制电缆 2，p113:舱段 091104，p114:管路，p115:管路 1;F1=(p11，t1)，(p12，t1)，(t1，p13)，(t1，p14)，(p14，t2)，(p11，t2)，(p15，t2)，(t2，p16)，(p17，t3)，(p18，t3)，(t3，p19)，(p19，t4)，(p13，t4)，(t4，p110)，(p110，t5)，(p19，t5)，(t5，p111)，(t5，p112)，(p14，t6)，(p111，t6)，(t6，p113)

31、，(p114，t7)，(p12，t7)，(p14，t7)，(t7，p115)。定义抽象网络 N1=(P1，T，F1);其中:P1=p11:液压组件，p12:舱段，p15:液压控制电缆，p18:燃油箱，p114:管路;F1=(p11，t1)，(p12，t1)，(t1，p11)，(t1，p12)，(p12，t2)，(p11，t2)，(p15，t2)，(t2，p15)，(p12，t3)，(p18，t3)，(t3，p12)，(p12，t4)，(p12，t4)，(t4，p11)，(p11，t5)，(p12，t5)，(t5，p12)，(t5，p15)，(p12，t6)，(p12，t6)，(t6，p12)，

32、(p114，t7)，(p12，t7)，(p12，t7)，(t7，p114)。定义映射 m1:P1P1，如表 4 所示。表 4映射 m1P1p11P12P13P14P15P16P17P18P19P110P111P112P113P114P115m(p1)p11P12P11P12P15P15P12P18P12P11P12P15P12P114P114可以搜索出重复的子网络包括:(p11，p12，p13，p14，p15，p16，t1，t2，(p11，t1)，(p12，t1)，(t1，p13)，(t1，p14)，(p14，t2)，(p11，t2)，(p15，t2)，(t2，p16)，(p13，p19，p1

33、10，p111，p112，t4，t5，(p19，t4)，(p13，t4)，(t4，p110)，(p110，t5)，(p19，t5)，(t5，p111)，(t5，p112)。由于该重复的子网络具备现实意义，代表了液压系统安装于结构的设计过程，可以以此折叠、简化协同关联网络。使用变迁 tf替代子网络，删除子网络的中间库所 p110和中间变迁 t1、t2、t4、t5，tf继承子网络与其他库所的连接。折叠后协同关联网络 N变为 Nf=(Pf，Tf，Ff)，其中:Pf=pf1:液压组件，pf2:舱段，pf3:液压组件 1，pf4:舱段 1，pf5:液压控制电缆，pf6:液压控制电缆 1，pf7:舱段 2

34、，pf8:燃油箱，pf9:舱段3，pf11:舱段4，pf12:液压控制电缆 2，pf13:舱段 091104，pf14:管路，pf15:管路 1;Tf=tf 1，t3，tf 2，t6，t7;Ff=(pf1，tf 1)，(pf2，tf 1)，(pf5，tf 1)，(tf1，pf3)，(tf1，pf6)，(pf7，t3)，(pf8，t3)，(t3，pf9)，(pf9，tf 2)，(pf3，tf 2)，(tf 2，pf11)，(tf 2，pf12)，(pf4，t6)，(pf11，t6)，(t6，pf13)，(pf14，t7)，(pf2，t7)，(pf4，t7)，(t7，pf15)。由此可建立设计流程

35、模型如图 6 所示。其中支座安装和电缆安装对应协同关联网络中的重复过程tf，t3对应油箱安装，t6对应结构细化，t7对应管路安装。图 6某飞机设计流程模型局部本建模方法以客观的方式产生流程模型的骨架。建模方法利用可以辨识和验证的协同行为，客观记录设计中经历的过程和涉及的信息，并指明这些内容的关联关系。使用通用的 Petri net 分析方823第 2 期周安宁等:一种基于协同模式的飞机设计流程建模方法法，归纳出流转模型，其中的标准流程和迭代过程源自客观的数学推演。方法分离了领域专业知识的需求和建模语言的技能:模式辨别由设计者执行，只考虑短期设计阶段的内容，不涉及建模知识;而模型表达由建模专家执

36、行，较少涉及飞机领域知识。这样大大降低了飞机设计流程建模的难度和知识基础要求。方法适用于流程较复杂，领域知识较专精的大型复杂装备设计领域。其完善的文档记录和明确的人员分工也有利于方法的实施，同时 Petri net 分析方法对流转链较长和参与方较多的场合也更适用。5结论飞机设计中现有的协同模式，充分利用成熟的工程技术手段，保障了飞机型号设计的顺利开展，实现功能、性能指标，满足设计需求。建立在协同模式研究基础上的建模方法，降低建模难度，增加建模过程的客观性，提高了效率和效果。该方法为方便并加速飞机设计流程的优化和重构研究打下了基础。参考文献 1顾诵芬，解思适 飞机总体设计M 北京:北京航空航天大

37、学出版社，2000 2赵天奇，陈禹六 基于活动的工作流建模及其动态调度研究J 系统工程理论与实践，2002，22(3):40 45 3吴磊 BPR 在生产计划业务流程中的应用研究D 上海交通大学，2009 4林彤，李红臣 工作流系统中过程模型的应用研究J 计算机应用，2002，22(6):13 18 5唐文忠，秦靖沂 面向对象的虚拟组织集成建模方法J 北京航空航天大学学报，2010，36(9):1052 1056 6邵志芳，刘仲英，陆云波 带回流复杂制造系统基于资源的Petri 网仿真原型J 系统仿真学报，2007，19(22):52495253 7严刚 分布式工作流事务处理建模与设计D 上海

38、交通大学，2009 8原慧琳，汪定伟 基于实值设计结构矩阵(RVDSM)算法进行流程的优化设计J 系统工程，2010，28(3):69 73 9Aalst W M P V，Dongen B F V，Herbst J，et al Workflow min-ing:a survey of issues and approaches J Data KnowledgeEngineering，2003，(47):237 267 10袁崇义 Petri 网原理与应用 M 北京:电子工业出版社，2005(上接第 322 页)5结论1)适当增大滚柱与内座圈和外座圈之间的摩擦系数，可以稍微减小离合器楔合时，滚柱

39、受到的瞬时挤压力和超越离合器的空转角，但设计中为了防止滚柱的挤压变形和内外座圈滚道面的过度磨损还是应该尽量提高其接触面的表面粗糙度，此外，为了改善各摩擦表面接触工况，建议对离合器进行稀油润滑。2)滚柱数量对超越离合器的工作性能有很大影响，滚柱数量越多，离合器的承载能力明显提高，空转角也明显减小。因此，在离合器结构允许的情况下，尽可能增加滚柱数量。3)弹簧力增大有利于缩短空转时间，减小空转角，但弹簧力并非越大越好，设计中还应保证弹簧力的大小能使滚柱顺利解楔。4)通过查阅相关资料可知，这种八段偏心圆弧结构的内座圈和滚柱比传统的超越离合器强度更加富余，因此承载能力更强。参考文献 1黄家裕，钮心宪 超

40、越离合器的力学分析J 交通部上海船舶运输科学研究所学报，2000，23(2):76 83 2朱春梅，孔炜 非接触式楔块超越离合器发展与原理J 机械设计与制造，2005，(4):104 105 3王金山，蒋艳英等 楔块式超越离合器径向变形评估研究J 机械设计与制造，2008，(4):130 132 4孙吉平，高志，黄靖远 链环式超越离合器自锁条件及数学模型J 清华大学学报(自然科学版)，2003，43(8):10311034 5罗一新，禹金云 五滚柱式超越离合器外环拉伸应力计算研究 J 机械科学与技术，2002，21(4):549 550 6潘钰娴，姜左 超越离合器滚动接触状态的三维有限元分析J 中国制造业信息化，2003，32(12):108 110 7徐秉夜，黄炎，刘信声 弹塑性力学及其应用M 北京:机械工业出版社，1984 8杨世明 滚柱超越离合器接合时空转角的分析J 机械设计与研究，2003，19(6):51 52 9陈殿华，贾卫平，田中道彦 单向离合器接触摩擦及承载性能的研究J 润滑与密封，2007(3):192 195 10黄华新，刘莹，权英华 超越离合器自锁本质辨析J 机械传动，2007，31(1):55 57923