基于寿命匹配的主动再制造优化设计方法

发布时间：2017-08-19 11:04

  本文关键词：基于寿命匹配的主动再制造优化设计方法

  更多相关文章： 主动再制造 再制造设计 寿命匹配 优化设计 主动再制造时机

【摘要】：面对日益严峻的资源环境问题,再制造工程的发展具有十分重要的应用价值。由于再制造毛坯的不确定性,传统被动再制造技术发展瓶颈难以克服,本文提出了能够有效减少毛坯不确定性影响的主动再制造模式,并重点研究了主动再制造设计思路、寿命匹配概念及基于各层次寿命匹配的优化设计方法,最终确定产品主动再制造时机。 首先,分析再制造与产品服役周期间关系,具体阐述了主动再制造的内涵及其主要特征。通过分析产品失效率“浴盆曲线”,提出了主动再制造时机选择机制,以发动机曲轴为例,介绍了零件失效状态评估方法,并说明相对被动再制造改进之处。以主动再制造思想为基础,提出主动再制造设计理念和基本方法。其次,提出寿命匹配层次分析法,从疲劳寿命角度构建“产品-关键零部件-特征结构”对应关系模型,运用模拟退火法进行算法实现,依次通过零件层寿命匹配、结构层寿命匹配和产品层寿命匹配确定零部件最佳匹配寿命值和产品整机服役寿命,综合考虑二者关系,确定主动再制造时机。 结果表明,被动再制造时机往往在产品偶发故障期末段,零部件可再制造性较差,而主动再制造能够预先设计产品关键零部件服役寿命,得到最佳匹配组合,结合整机性能主动确定再制造时机,有效避免毛坯不确定对再制造的影响。零件层寿命匹配方法能够确定关键零部件最佳匹配寿命,结构层寿命匹配优化设计有效帮助关键零部件达到最佳匹配寿命,最后通过基于产品层寿命匹配方法分析整机服役性能,综合分析确定产品主动再制造时机。
【关键词】：主动再制造 再制造设计 寿命匹配 优化设计 主动再制造时机
【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
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-30
• 1.1 引言15-19
• 1.1.1 装备制造业现状15-18
• 1.1.2 绿色制造内涵与发展18-19
• 1.2 再制造内涵与应用19-22
• 1.2.1 再制造与传统制造、维修、再利用19-20
• 1.2.2 再制造工艺与特征20-21
• 1.2.3 再制造应用21-22
• 1.3 再制造研究现状22-24
• 1.3.1 国内研究现状22-23
• 1.3.2 国外研究现状23-24
• 1.4 再制造设计24-26
• 1.4.1 再制造毛坯的不确定性24-25
• 1.4.2 再制造设计基础25-26
• 1.4.3 再制造设计方法26
• 1.5 论文主要研究内容与结构26-30
• 1.5.1 论文选题26-27
• 1.5.2 论文主要内容27-28
• 1.5.3 论文结构28-30
• 第二章 主动再制造30-40
• 2.1 主动再制造的内涵30-32
• 2.1.1 再制造与服役周期的关系30-31
• 2.1.2 主动再制造与被动再制造31
• 2.1.3 主动再制造的特征31-32
• 2.2 主动再制造时机选择32-36
• 2.2.1 主动再制造时机与被动再制造时机32-34
• 2.2.2 主动再制造时机选择机制34
• 2.2.3 零件失效状态评估34-36
• 2.3 基于寿命匹配的主动再制造设计36-39
• 2.3.1 寿命匹配37
• 2.3.2 寿命匹配的层次分析37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 零件层的寿命匹配40-52
• 3.1 零件层寿命匹配的方法40-42
• 3.1.1 等值匹配40-41
• 3.1.2 倍数匹配41-42
• 3.2 寿命匹配的实现42-43
• 3.2.1 模拟退火法42-43
• 3.2.2 模拟退火法流程43
• 3.3 曲柄连杆寿命匹配实例分析43-51
• 3.3.1 曲轴的寿命分析43-46
• 3.3.2 连杆的寿命分析46-48
• 3.3.3 曲轴-连杆寿命匹配的MATLAB实现48-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 基于结构层寿命匹配的优化设计52-60
• 4.1 基于寿命匹配的优化设计52-55
• 4.1.1 设计信息模型53-54
• 4.1.2 服役特性模型54-55
• 4.1.3 反馈优化模型55
• 4.2 曲轴案例分析55-59
• 4.2.1 设计信息模型56
• 4.2.2 服役特性56-57
• 4.2.3 反馈设计优化57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 产品层寿命匹配及主动再制造时机确定60-66
• 5.1 产品层寿命匹配60-62
• 5.1.1 应力-强度干涉模型确定可靠度61-62
• 5.1.2 产品服役性能随时间变化函数的确定62
• 5.2 产品主动再制造时机确定62-63
• 5.3 实例分析63-65
• 5.4 本章小节65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 工作总结66-67
• 6.2 问题与展望67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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3 徐滨士;刘世参;张伟;史佩京;;绿色再制造工程及其在我国主要机电装备领域产业化应用的前景[J];中国表面工程;2006年S1期

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本文编号：700334