废旧机床关键零件的剩余寿命预测与评估研究
发布时间：2022-10-20 19:36
与传统制造相比,再制造的毛坯是废旧件,由于其原始工艺与质量、服役工况存在极大的不确定性,导致可再制造性差别很大,废旧件的可再制造性评估是再制造的前提。而废旧件的剩余寿命预测与评估是可再制造性评估的关键。因此,开展废旧件剩余寿命预测与评估研究对实现节约能源,资源再利用具有重要意义。本文的研究课题来源于“绿色再制造系统集成项目”工信部中国制造2025重大专项资助课题—“机床绿色再制造关键工艺技术及应用示范”。由沈阳机床有限公司提供实际数据,深入研究废旧机床主轴的剩余寿命预测评估,主要研究内容如下:（1）针对现有的研究模型是根据基材的S-N曲线,而不是基于实际零件的疲劳寿命曲线进行预测的。本文提出了一种获得废旧机床主轴的疲劳寿命曲线的方法,采用原废旧主轴的轴身为原材料加工成若干个疲劳试件结合有限元仿真通过拉压疲劳试验得到基于实际零件的S-N曲线的方法。（2）针对基于断裂力学主要以连续疲劳损伤模型为主,但是大多数连续疲劳损伤模型没有考虑裂纹闭合效应。本文提出了以连续疲劳损伤模型为以基础对其进行修正的方法,通过CHABOCHE提出的非线性连续疲劳损伤模型为基础,加入了裂纹有效拓展效因子对其模型进...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 机床再制造技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 剩余寿命预测与评估的发展现状
1.4 剩余寿命评估与预测方法现存不足概述
1.5 课题研究内容
1.6 本章小结
第2章 废旧机床主轴剩余寿命预测评估问题分析
2.1 课题来源
2.2 课题主要问题分析
2.3 本章小结
第3章 构建废旧机床主轴的疲劳寿命曲线
3.1 废旧机床主轴主有限元仿真
3.1.1 主轴实体模型
3.1.2 废旧机床主轴模态分析的过程与结果
3.1.3 废旧机床主轴谐响应分析的过程与结果
3.2 拉压疲劳试验
3.3 本章小结
第4章 构建废旧机床主轴剩余寿命预测评估模型
4.1 主轴的非线性连续疲劳损伤模型
4.1.1 裂纹闭合效应对疲劳损伤的影响
4.2 主轴剩余寿命预测评估模型参数的确定
4.2.1 曲线拟合的最小二乘法
4.2.2 确定模型参数
4.3 本章小结
第5章 废旧机床主轴剩余寿命的预测与评估
5.1 二级应力加载疲劳试验
5.1.1 实验目的
5.1.2 试验器材
5.1.3 实验步骤
5.1.4 实验数据分析
5.2 载荷施加顺序对废旧主轴剩余寿命预测评估模型的影响
5.3 实例分析
5.3.1 CAK5085 型数控车床
5.3.2 CAK5085 型数控车床主轴的剩余寿命预测
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 研究展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的含裂纹核级承压设备剩余寿命预测[J]. 曹娜,戴钰冰. 内燃机与配件. 2018(07)
[2]废旧机床绿色再制造性评价模型研究[J]. 刘丽,王辉,高蕾娜. 成都大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]基于非线性连续疲劳损伤的再制造毛坯剩余寿命评估[J]. 华亮,田威,廖文和,曾超. 机械工程学报. 2015(21)
[4]我国再制造工程及其产业发展[J]. 徐滨士,梁秀兵,史佩京,蔡志海. 表面工程与再制造. 2015(02)
[5]废旧零部件剩余使用寿命评估方法研究[J]. 张旭刚,张华,江志刚. 机床与液压. 2014(11)
[6]废旧零部件不确定性再制造工艺时间的模糊学习系统[J]. 李聪波,李玲玲,曹华军,王庆科. 机械工程学报. 2013(15)
[7]废旧产品再制造性评估指标[J]. 刘赟,徐滨士,史佩京,刘渤海. 中国表面工程. 2011(05)
[8]考虑不确定性的再制造工艺路径柔性化设计[J]. 张晶,梁工谦. 制造业自动化. 2011(19)
[9]基于连续非线性损伤的航空发动机叶片疲劳研究[J]. 林杰威,张俊红,张桂昌,杨硕,高宏阁. 机械工程学报. 2010(18)
[10]“机床再制造关键技术与应用”项目通过验收[J]. 工具技术. 2010(07)
博士论文
[1]废旧机床再制造性评估与再制造工艺方案决策方法研究[D]. 张旭刚.武汉科技大学 2014
硕士论文
[1]基于断裂力学的地铁枕梁剩余寿命预测[D]. 高杨坤.东北大学 2015
[2]面向再制造的机床部件剩余寿命预测技术研究[D]. 刘光宇.哈尔滨工业大学 2014
[3]退役机床齿轮零件剩余疲劳寿命预测研究及其可再制造性评估[D]. 陈海峰.重庆大学 2014
[4]基于断裂力学的工程起重机疲劳寿命评估[D]. 李晓朋.大连理工大学 2012
[5]机电产品的可再制造性评价研究[D]. 申立艳.山东大学 2008
[6]螺旋槽电解工具磨床数控化再制造技术研究与实现[D]. 朱家生.重庆大学 2006
本文编号：3695175
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 机床再制造技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 剩余寿命预测与评估的发展现状
1.4 剩余寿命评估与预测方法现存不足概述
1.5 课题研究内容
1.6 本章小结
第2章 废旧机床主轴剩余寿命预测评估问题分析
2.1 课题来源
2.2 课题主要问题分析
2.3 本章小结
第3章 构建废旧机床主轴的疲劳寿命曲线
3.1 废旧机床主轴主有限元仿真
3.1.1 主轴实体模型
3.1.2 废旧机床主轴模态分析的过程与结果
3.1.3 废旧机床主轴谐响应分析的过程与结果
3.2 拉压疲劳试验
3.3 本章小结
第4章 构建废旧机床主轴剩余寿命预测评估模型
4.1 主轴的非线性连续疲劳损伤模型
4.1.1 裂纹闭合效应对疲劳损伤的影响
4.2 主轴剩余寿命预测评估模型参数的确定
4.2.1 曲线拟合的最小二乘法
4.2.2 确定模型参数
4.3 本章小结
第5章 废旧机床主轴剩余寿命的预测与评估
5.1 二级应力加载疲劳试验
5.1.1 实验目的
5.1.2 试验器材
5.1.3 实验步骤
5.1.4 实验数据分析
5.2 载荷施加顺序对废旧主轴剩余寿命预测评估模型的影响
5.3 实例分析
5.3.1 CAK5085 型数控车床
5.3.2 CAK5085 型数控车床主轴的剩余寿命预测
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 研究展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的含裂纹核级承压设备剩余寿命预测[J]. 曹娜,戴钰冰. 内燃机与配件. 2018(07)
[2]废旧机床绿色再制造性评价模型研究[J]. 刘丽,王辉,高蕾娜. 成都大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]基于非线性连续疲劳损伤的再制造毛坯剩余寿命评估[J]. 华亮,田威,廖文和,曾超. 机械工程学报. 2015(21)
[4]我国再制造工程及其产业发展[J]. 徐滨士,梁秀兵,史佩京,蔡志海. 表面工程与再制造. 2015(02)
[5]废旧零部件剩余使用寿命评估方法研究[J]. 张旭刚,张华,江志刚. 机床与液压. 2014(11)
[6]废旧零部件不确定性再制造工艺时间的模糊学习系统[J]. 李聪波,李玲玲,曹华军,王庆科. 机械工程学报. 2013(15)
[7]废旧产品再制造性评估指标[J]. 刘赟,徐滨士,史佩京,刘渤海. 中国表面工程. 2011(05)
[8]考虑不确定性的再制造工艺路径柔性化设计[J]. 张晶,梁工谦. 制造业自动化. 2011(19)
[9]基于连续非线性损伤的航空发动机叶片疲劳研究[J]. 林杰威,张俊红,张桂昌,杨硕,高宏阁. 机械工程学报. 2010(18)
[10]“机床再制造关键技术与应用”项目通过验收[J]. 工具技术. 2010(07)
博士论文
[1]废旧机床再制造性评估与再制造工艺方案决策方法研究[D]. 张旭刚.武汉科技大学 2014
硕士论文
[1]基于断裂力学的地铁枕梁剩余寿命预测[D]. 高杨坤.东北大学 2015
[2]面向再制造的机床部件剩余寿命预测技术研究[D]. 刘光宇.哈尔滨工业大学 2014
[3]退役机床齿轮零件剩余疲劳寿命预测研究及其可再制造性评估[D]. 陈海峰.重庆大学 2014
[4]基于断裂力学的工程起重机疲劳寿命评估[D]. 李晓朋.大连理工大学 2012
[5]机电产品的可再制造性评价研究[D]. 申立艳.山东大学 2008
[6]螺旋槽电解工具磨床数控化再制造技术研究与实现[D]. 朱家生.重庆大学 2006
本文编号：3695175
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3695175.html
