机电产品主动再制造设计及时机调控方法

发布时间：2017-04-15 14:12

  本文关键词：机电产品主动再制造设计及时机调控方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：再制造是可持续发展的重要途径,具有重大的研究意义。受限于再制造毛坯的不确定性问题和当前的被动再制造模式,再制造难以实现规模化生产。主动再制造作为一种创新再制造模式可以有效解决这一问题,但是目前的产品设计并没有考虑主动再制造的实施,有关面向主动再制造的设计研究也很少。本文主要进行主动再制造设计的初步探究,重点研究结构功能梯度的概念及应用,主动再制造时机调控等问题,为主动再制造设计的实现奠定基础。 首先,分析目前再制造生产中存在的问题,介绍主动再制造的理念,对被动再制造和主动再制造进行分析对比,归纳主动再制造的特征。从全寿命周期的角度阐述主动再制造的好处和主动再制造时机的概念。在对当前再制造设计理论方法进行综述的基础上,进行面向主动再制造的初步设计探究,阐述主动再制造设计的概念,并提出了主动再制造设计的层次框架,包括产品级设计、零件级设计和结构级设计。 其次,针对主动再制造设计的零件级设计,通过构建零件功能特征结构模型,提出结构功能梯度的概念。分析结构功能梯度的最小值效应和交互叠加效应,构建冗余强度和梯度因子分别定量表征零件再制造性和零件再制造性的整体分布。提出基于结构功能梯度的零件主动再制造优化设计方法,在提高零件再制造性的同时,保证再制造性整体分布均衡化,并以发动机曲轴为例进行优化设计说明。 最后,对产品进行面向再制造的关键件划分,分析产品主动再制造时机和关键件再制造临界点的关系,得出产品主动再制造时机调控的关键是实现关键件再制造临界点的调控。借助回归方程和结构功能梯度分析关键件的设计参数、服役性能、再制造性和再制造临界点之问的映射关系,阐述产品主动再制造时机的调控机制。以曲轴为关键件,进行发动机主动再制造时机调控方法的案例说明。
【关键词】：主动再制造设计 结构功能梯度 主动再制造时机 时机调控
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH16;TH122
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 目录11-13
• 插图清单13-15
• 表格清单15-16
• 第一章 绪论16-32
• 1.1 引言16-21
• 1.1.1 制造业的发展现状16-19
• 1.1.2 绿色制造的发展19-21
• 1.2 再制造21-24
• 1.2.1 再制造的内涵21
• 1.2.2 再制造不同于制造、维修和再循环21-24
• 1.3 再制造的发展24-29
• 1.3.1 国外再制造发展现状24-25
• 1.3.2 国内再制造发展现状25-27
• 1.3.3 再制造的迫切需求27-28
• 1.3.4 我国再制造发展存在的问题28-29
• 1.4 论文的研究内容和结构29-32
• 1.4.1 论文的选题来源和背景29
• 1.4.2 论文的主要研究内容29-30
• 1.4.3 论文的结构30-32
• 第二章 主动再制造设计32-45
• 2.1 主动再制造理论32-36
• 2.1.1 主动再制造不同于被动再制造32-33
• 2.1.2 主动再制造特征33-34
• 2.1.3 主动再制造延长产品总服役寿命34-35
• 2.1.4 主动再制造时机35-36
• 2.2 再制造设计综述36-41
• 2.2.1 再制造设计36-37
• 2.2.2 再制造设计相关理论37-38
• 2.2.3 再制造设计方法与工具38-41
• 2.3 主动再制造设计41-43
• 2.3.1 主动再制造设计概念和意义41-42
• 2.3.2 主动再制造设计层次框架42-43
• 2.4 本章小结43-45
• 第三章 结构功能梯度的概念及应用45-64
• 3.1 结构功能梯度45-50
• 3.1.1 零件功能特征结构模型45-47
• 3.1.2 结构功能梯度内涵47-48
• 3.1.3 梯度因子的构建48-49
• 3.1.4 再制造性指标的确定49-50
• 3.2 基于结构功能梯度的零件主动再制造优化设计50-53
• 3.2.1 特征结构选取51
• 3.2.2 量化分析51-53
• 3.2.4 反馈寻优53
• 3.3 实例分析53-63
• 3.3.1 曲轴的工况及失效分析53-58
• 3.3.2 曲轴的主动再制造优化设计58-63
• 3.4 本章小结63-64
• 第四章 主动再制造时机调控64-75
• 4.1 关键零部件64-65
• 4.1.1 关键零部件的概念64
• 4.1.2 面向再制造的关键件确定64-65
• 4.2 产品主动再制造时机和关键件再制造临界点65-67
• 4.2.1 产品主动再制造时机的选择65-66
• 4.2.2 关键件再制造临界点的选择66-67
• 4.3 主动再制造时机调控67-69
• 4.3.1 设计参数与服役性能的映射模型67
• 4.3.2 主动调控机制67-68
• 4.3.3 梯度因子优化68-69
• 4.4 实例分析69-73
• 4.4.1 调控分析69-70
• 4.4.2 映射模型70-73
• 4.4.3 反馈优化73
• 4.5 本章小结73-75
• 第五章 总结与展望75-77
• 5.1 工作总结75-76
• 5.2 工作不足与展望76-77
• 参考文献77-83
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐滨士,马世宁,刘世参,朱绍华,张伟,朱胜;绿色再制造工程设计基础及其关键技术[J];中国表面工程;2001年02期

2 杨继荣;段广洪;向东;;面向再制造工程的绿色模块化设计方法研究[J];中国表面工程;2006年S1期

3 刘峗;徐滨士;史佩京;刘渤海;;废旧产品再制造性评估指标[J];中国表面工程;2011年05期

4 刘晓叙;陈敏;;面向再制造的小型内燃机机体设计技术研究[J];车用发动机;2006年06期

5 裘善文,张柏,王志春;中国东北平原西部荒漠化现状、成因及其治理途径研究[J];第四纪研究;2005年01期

6 郭卫;刘光复;张雷;;面向全生命周期的产品绿色模块划分方法研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2010年10期

7 林瑞霖;;船用柴油机使用寿命确定方法[J];海军工程大学学报;2011年06期

8 李菲;沈虹;;产品再制造设计中的工艺方案模糊综合评价方法研究[J];机床与液压;2010年03期

9 牛同训;;再制造公差设计优化模型及其应用[J];计算机集成制造系统;2011年02期

10 徐滨士;朱胜;王海斗;;再制造工程及其失效分析[J];金属热处理;2007年S1期

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本文编号：308565