廢舊機(jī)床關(guān)鍵零件的剩余壽命預(yù)測與評估研究
發(fā)布時間:2022-10-20 19:36
與傳統(tǒng)制造相比,再制造的毛坯是廢舊件,由于其原始工藝與質(zhì)量、服役工況存在極大的不確定性,導(dǎo)致可再制造性差別很大,廢舊件的可再制造性評估是再制造的前提。而廢舊件的剩余壽命預(yù)測與評估是可再制造性評估的關(guān)鍵。因此,開展廢舊件剩余壽命預(yù)測與評估研究對實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,資源再利用具有重要意義。本文的研究課題來源于“綠色再制造系統(tǒng)集成項(xiàng)目”工信部中國制造2025重大專項(xiàng)資助課題—“機(jī)床綠色再制造關(guān)鍵工藝技術(shù)及應(yīng)用示范”。由沈陽機(jī)床有限公司提供實(shí)際數(shù)據(jù),深入研究廢舊機(jī)床主軸的剩余壽命預(yù)測評估,主要研究內(nèi)容如下:(1)針對現(xiàn)有的研究模型是根據(jù)基材的S-N曲線,而不是基于實(shí)際零件的疲勞壽命曲線進(jìn)行預(yù)測的。本文提出了一種獲得廢舊機(jī)床主軸的疲勞壽命曲線的方法,采用原廢舊主軸的軸身為原材料加工成若干個疲勞試件結(jié)合有限元仿真通過拉壓疲勞試驗(yàn)得到基于實(shí)際零件的S-N曲線的方法。(2)針對基于斷裂力學(xué)主要以連續(xù)疲勞損傷模型為主,但是大多數(shù)連續(xù)疲勞損傷模型沒有考慮裂紋閉合效應(yīng)。本文提出了以連續(xù)疲勞損傷模型為以基礎(chǔ)對其進(jìn)行修正的方法,通過CHABOCHE提出的非線性連續(xù)疲勞損傷模型為基礎(chǔ),加入了裂紋有效拓展效因子對其模型進(jìn)...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 機(jī)床再制造技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 剩余壽命預(yù)測與評估的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 剩余壽命評估與預(yù)測方法現(xiàn)存不足概述
1.5 課題研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第2章 廢舊機(jī)床主軸剩余壽命預(yù)測評估問題分析
2.1 課題來源
2.2 課題主要問題分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 構(gòu)建廢舊機(jī)床主軸的疲勞壽命曲線
3.1 廢舊機(jī)床主軸主有限元仿真
3.1.1 主軸實(shí)體模型
3.1.2 廢舊機(jī)床主軸模態(tài)分析的過程與結(jié)果
3.1.3 廢舊機(jī)床主軸諧響應(yīng)分析的過程與結(jié)果
3.2 拉壓疲勞試驗(yàn)
3.3 本章小結(jié)
第4章 構(gòu)建廢舊機(jī)床主軸剩余壽命預(yù)測評估模型
4.1 主軸的非線性連續(xù)疲勞損傷模型
4.1.1 裂紋閉合效應(yīng)對疲勞損傷的影響
4.2 主軸剩余壽命預(yù)測評估模型參數(shù)的確定
4.2.1 曲線擬合的最小二乘法
4.2.2 確定模型參數(shù)
4.3 本章小結(jié)
第5章 廢舊機(jī)床主軸剩余壽命的預(yù)測與評估
5.1 二級應(yīng)力加載疲勞試驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 5.1.2 試驗(yàn)器材
5.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
5.1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.2 載荷施加順序?qū)U舊主軸剩余壽命預(yù)測評估模型的影響
5.3 實(shí)例分析
5.3.1 CAK5085 型數(shù)控車床
5.3.2 CAK5085 型數(shù)控車床主軸的剩余壽命預(yù)測
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ANSYS的含裂紋核級承壓設(shè)備剩余壽命預(yù)測[J]. 曹娜,戴鈺冰. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(07)
[2]廢舊機(jī)床綠色再制造性評價模型研究[J]. 劉麗,王輝,高蕾娜. 成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]基于非線性連續(xù)疲勞損傷的再制造毛坯剩余壽命評估[J]. 華亮,田威,廖文和,曾超. 機(jī)械工程學(xué)報. 2015(21)
[4]我國再制造工程及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 徐濱士,梁秀兵,史佩京,蔡志海. 表面工程與再制造. 2015(02)
[5]廢舊零部件剩余使用壽命評估方法研究[J]. 張旭剛,張華,江志剛. 機(jī)床與液壓. 2014(11)
[6]廢舊零部件不確定性再制造工藝時間的模糊學(xué)習(xí)系統(tǒng)[J]. 李聰波,李玲玲,曹華軍,王慶科. 機(jī)械工程學(xué)報. 2013(15)
[7]廢舊產(chǎn)品再制造性評估指標(biāo)[J]. 劉赟,徐濱士,史佩京,劉渤海. 中國表面工程. 2011(05)
[8]考慮不確定性的再制造工藝路徑柔性化設(shè)計(jì)[J]. 張晶,梁工謙. 制造業(yè)自動化. 2011(19)
[9]基于連續(xù)非線性損傷的航空發(fā)動機(jī)葉片疲勞研究[J]. 林杰威,張俊紅,張桂昌,楊碩,高宏閣. 機(jī)械工程學(xué)報. 2010(18)
[10]“機(jī)床再制造關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目通過驗(yàn)收[J]. 工具技術(shù). 2010(07)
博士論文
[1]廢舊機(jī)床再制造性評估與再制造工藝方案決策方法研究[D]. 張旭剛.武漢科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于斷裂力學(xué)的地鐵枕梁剩余壽命預(yù)測[D]. 高楊坤.東北大學(xué) 2015
[2]面向再制造的機(jī)床部件剩余壽命預(yù)測技術(shù)研究[D]. 劉光宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]退役機(jī)床齒輪零件剩余疲勞壽命預(yù)測研究及其可再制造性評估[D]. 陳海峰.重慶大學(xué) 2014
[4]基于斷裂力學(xué)的工程起重機(jī)疲勞壽命評估[D]. 李曉朋.大連理工大學(xué) 2012
[5]機(jī)電產(chǎn)品的可再制造性評價研究[D]. 申立艷.山東大學(xué) 2008
[6]螺旋槽電解工具磨床數(shù)控化再制造技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 朱家生.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3695175
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 機(jī)床再制造技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 剩余壽命預(yù)測與評估的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 剩余壽命評估與預(yù)測方法現(xiàn)存不足概述
1.5 課題研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第2章 廢舊機(jī)床主軸剩余壽命預(yù)測評估問題分析
2.1 課題來源
2.2 課題主要問題分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 構(gòu)建廢舊機(jī)床主軸的疲勞壽命曲線
3.1 廢舊機(jī)床主軸主有限元仿真
3.1.1 主軸實(shí)體模型
3.1.2 廢舊機(jī)床主軸模態(tài)分析的過程與結(jié)果
3.1.3 廢舊機(jī)床主軸諧響應(yīng)分析的過程與結(jié)果
3.2 拉壓疲勞試驗(yàn)
3.3 本章小結(jié)
第4章 構(gòu)建廢舊機(jī)床主軸剩余壽命預(yù)測評估模型
4.1 主軸的非線性連續(xù)疲勞損傷模型
4.1.1 裂紋閉合效應(yīng)對疲勞損傷的影響
4.2 主軸剩余壽命預(yù)測評估模型參數(shù)的確定
4.2.1 曲線擬合的最小二乘法
4.2.2 確定模型參數(shù)
4.3 本章小結(jié)
第5章 廢舊機(jī)床主軸剩余壽命的預(yù)測與評估
5.1 二級應(yīng)力加載疲勞試驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 5.1.2 試驗(yàn)器材
5.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
5.1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.2 載荷施加順序?qū)U舊主軸剩余壽命預(yù)測評估模型的影響
5.3 實(shí)例分析
5.3.1 CAK5085 型數(shù)控車床
5.3.2 CAK5085 型數(shù)控車床主軸的剩余壽命預(yù)測
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ANSYS的含裂紋核級承壓設(shè)備剩余壽命預(yù)測[J]. 曹娜,戴鈺冰. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(07)
[2]廢舊機(jī)床綠色再制造性評價模型研究[J]. 劉麗,王輝,高蕾娜. 成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]基于非線性連續(xù)疲勞損傷的再制造毛坯剩余壽命評估[J]. 華亮,田威,廖文和,曾超. 機(jī)械工程學(xué)報. 2015(21)
[4]我國再制造工程及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 徐濱士,梁秀兵,史佩京,蔡志海. 表面工程與再制造. 2015(02)
[5]廢舊零部件剩余使用壽命評估方法研究[J]. 張旭剛,張華,江志剛. 機(jī)床與液壓. 2014(11)
[6]廢舊零部件不確定性再制造工藝時間的模糊學(xué)習(xí)系統(tǒng)[J]. 李聰波,李玲玲,曹華軍,王慶科. 機(jī)械工程學(xué)報. 2013(15)
[7]廢舊產(chǎn)品再制造性評估指標(biāo)[J]. 劉赟,徐濱士,史佩京,劉渤海. 中國表面工程. 2011(05)
[8]考慮不確定性的再制造工藝路徑柔性化設(shè)計(jì)[J]. 張晶,梁工謙. 制造業(yè)自動化. 2011(19)
[9]基于連續(xù)非線性損傷的航空發(fā)動機(jī)葉片疲勞研究[J]. 林杰威,張俊紅,張桂昌,楊碩,高宏閣. 機(jī)械工程學(xué)報. 2010(18)
[10]“機(jī)床再制造關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目通過驗(yàn)收[J]. 工具技術(shù). 2010(07)
博士論文
[1]廢舊機(jī)床再制造性評估與再制造工藝方案決策方法研究[D]. 張旭剛.武漢科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于斷裂力學(xué)的地鐵枕梁剩余壽命預(yù)測[D]. 高楊坤.東北大學(xué) 2015
[2]面向再制造的機(jī)床部件剩余壽命預(yù)測技術(shù)研究[D]. 劉光宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]退役機(jī)床齒輪零件剩余疲勞壽命預(yù)測研究及其可再制造性評估[D]. 陳海峰.重慶大學(xué) 2014
[4]基于斷裂力學(xué)的工程起重機(jī)疲勞壽命評估[D]. 李曉朋.大連理工大學(xué) 2012
[5]機(jī)電產(chǎn)品的可再制造性評價研究[D]. 申立艷.山東大學(xué) 2008
[6]螺旋槽電解工具磨床數(shù)控化再制造技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 朱家生.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3695175
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