基于相似性分析的主动再制造优化设计方法

发布时间：2020-06-14 02:09

【摘要】：再制造是目前制造业中高价值机电产品循环利用的最佳方式,再制造研究对我国可持续发展战略有着十分重要的意义,但传统再制造工程中再制造毛坯数量与质量的不确定性阻碍了再制造工程的进一步工业化发展。本文针对再制造毛坯状况的不确定性和复杂性,阐释了主动再制造的核心理念,从产品设计角度出发,以设计需求为目标,以结构相似性为基础,提出基于结构-服役相似性分析的主动再制造优化设计方法。首先,阐释主动再制造的基本理论与概念,提出主动再制造设计框架,着重介绍主动再制造时域的内涵与时域匹配原则,结合产品性能退化曲线分析了产品服役-再制造过程性能演化过程。提出产品关键零部件的划分与提取原则,基于时域与性能分析将主动再制造时域需求转换为性能需求,提出优化设计的目标函数,提取并量化主动再制造的设计需求;其次,提出应力集中结构理论,基于相似性理论等建立相似结构与结构相似度的概念,通过对机械零部件的失效形式与性能分析建立服役相似度的概念。基于支持向量机方法原理,分析并量化设计参数与服役性能的映射关系,提出结构-服役相似映射函数,构建基于相似性分析的相似映射模型;最后,提出基于相似映射模型的优化设计方法,详细阐述具体的设计流程,而后以发动机产品为例,分别建立其关键零部件曲轴与连杆的相似映射模型,根据发动机的主动再制造设计需求对曲轴与连杆进行优化设计,验证了该方法的可行性与有效性。结果表明,通过基于相似性分析的主动再制造优化设计方法,可以对发动机关键件的再制造时域进行主动调整,满足主动再制造的时域目标,实现发动机的再制造时域匹配,降低再制造过程的不确定性,进一步提升再制造的经济性、环境性、技术性。 【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122

【图文】：

废旧（左）和再制造（右）交流发电机Fig1.8Waste(left)andremanufactured(right)alternator

被动再制造与主动再制造Fig2.1Passiveremanufacturingandpredecisionalremanufacturing[50]

【参考文献】

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本文编号：2712102