基于壽命匹配的主動再制造優(yōu)化設計方法
本文關鍵詞:基于壽命匹配的主動再制造優(yōu)化設計方法
更多相關文章: 主動再制造 再制造設計 壽命匹配 優(yōu)化設計 主動再制造時機
【摘要】:面對日益嚴峻的資源環(huán)境問題,再制造工程的發(fā)展具有十分重要的應用價值。由于再制造毛坯的不確定性,傳統(tǒng)被動再制造技術發(fā)展瓶頸難以克服,本文提出了能夠有效減少毛坯不確定性影響的主動再制造模式,并重點研究了主動再制造設計思路、壽命匹配概念及基于各層次壽命匹配的優(yōu)化設計方法,最終確定產品主動再制造時機。 首先,分析再制造與產品服役周期間關系,具體闡述了主動再制造的內涵及其主要特征。通過分析產品失效率“浴盆曲線”,提出了主動再制造時機選擇機制,以發(fā)動機曲軸為例,介紹了零件失效狀態(tài)評估方法,并說明相對被動再制造改進之處。以主動再制造思想為基礎,提出主動再制造設計理念和基本方法。其次,提出壽命匹配層次分析法,從疲勞壽命角度構建“產品-關鍵零部件-特征結構”對應關系模型,運用模擬退火法進行算法實現(xiàn),依次通過零件層壽命匹配、結構層壽命匹配和產品層壽命匹配確定零部件最佳匹配壽命值和產品整機服役壽命,綜合考慮二者關系,確定主動再制造時機。 結果表明,被動再制造時機往往在產品偶發(fā)故障期末段,零部件可再制造性較差,而主動再制造能夠預先設計產品關鍵零部件服役壽命,得到最佳匹配組合,結合整機性能主動確定再制造時機,有效避免毛坯不確定對再制造的影響。零件層壽命匹配方法能夠確定關鍵零部件最佳匹配壽命,結構層壽命匹配優(yōu)化設計有效幫助關鍵零部件達到最佳匹配壽命,最后通過基于產品層壽命匹配方法分析整機服役性能,綜合分析確定產品主動再制造時機。
【關鍵詞】:主動再制造 再制造設計 壽命匹配 優(yōu)化設計 主動再制造時機
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH16
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-10
- 目錄10-12
- 插圖清單12-14
- 表格清單14-15
- 第一章 緒論15-30
- 1.1 引言15-19
- 1.1.1 裝備制造業(yè)現(xiàn)狀15-18
- 1.1.2 綠色制造內涵與發(fā)展18-19
- 1.2 再制造內涵與應用19-22
- 1.2.1 再制造與傳統(tǒng)制造、維修、再利用19-20
- 1.2.2 再制造工藝與特征20-21
- 1.2.3 再制造應用21-22
- 1.3 再制造研究現(xiàn)狀22-24
- 1.3.1 國內研究現(xiàn)狀22-23
- 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀23-24
- 1.4 再制造設計24-26
- 1.4.1 再制造毛坯的不確定性24-25
- 1.4.2 再制造設計基礎25-26
- 1.4.3 再制造設計方法26
- 1.5 論文主要研究內容與結構26-30
- 1.5.1 論文選題26-27
- 1.5.2 論文主要內容27-28
- 1.5.3 論文結構28-30
- 第二章 主動再制造30-40
- 2.1 主動再制造的內涵30-32
- 2.1.1 再制造與服役周期的關系30-31
- 2.1.2 主動再制造與被動再制造31
- 2.1.3 主動再制造的特征31-32
- 2.2 主動再制造時機選擇32-36
- 2.2.1 主動再制造時機與被動再制造時機32-34
- 2.2.2 主動再制造時機選擇機制34
- 2.2.3 零件失效狀態(tài)評估34-36
- 2.3 基于壽命匹配的主動再制造設計36-39
- 2.3.1 壽命匹配37
- 2.3.2 壽命匹配的層次分析37-39
- 2.4 本章小結39-40
- 第三章 零件層的壽命匹配40-52
- 3.1 零件層壽命匹配的方法40-42
- 3.1.1 等值匹配40-41
- 3.1.2 倍數(shù)匹配41-42
- 3.2 壽命匹配的實現(xiàn)42-43
- 3.2.1 模擬退火法42-43
- 3.2.2 模擬退火法流程43
- 3.3 曲柄連桿壽命匹配實例分析43-51
- 3.3.1 曲軸的壽命分析43-46
- 3.3.2 連桿的壽命分析46-48
- 3.3.3 曲軸-連桿壽命匹配的MATLAB實現(xiàn)48-51
- 3.4 本章小結51-52
- 第四章 基于結構層壽命匹配的優(yōu)化設計52-60
- 4.1 基于壽命匹配的優(yōu)化設計52-55
- 4.1.1 設計信息模型53-54
- 4.1.2 服役特性模型54-55
- 4.1.3 反饋優(yōu)化模型55
- 4.2 曲軸案例分析55-59
- 4.2.1 設計信息模型56
- 4.2.2 服役特性56-57
- 4.2.3 反饋設計優(yōu)化57-59
- 4.3 本章小結59-60
- 第五章 產品層壽命匹配及主動再制造時機確定60-66
- 5.1 產品層壽命匹配60-62
- 5.1.1 應力-強度干涉模型確定可靠度61-62
- 5.1.2 產品服役性能隨時間變化函數(shù)的確定62
- 5.2 產品主動再制造時機確定62-63
- 5.3 實例分析63-65
- 5.4 本章小節(jié)65-66
- 第六章 總結與展望66-68
- 6.1 工作總結66-67
- 6.2 問題與展望67-68
- 參考文獻68-72
- 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況72
【參考文獻】
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1 肖桂春;再制造產品差異性理論研究[D];華中科技大學;2010年
,本文編號:700334
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