基于相似性分析的主動再制造優(yōu)化設計方法.pdf

1、再制造是目前制造業(yè)中高價值機電產品循環(huán)利用的最佳方式,再制造研究對中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著十分重要的意義,但傳統(tǒng)再制造工程中再制造毛坯數(shù)量與質量的不確定性阻礙了再制造工程的進一步工業(yè)化發(fā)展。本文針對再制造毛坯狀況的不確定性和復雜性,闡釋了主動再制造的核心理念,從產品設計角度出發(fā),以設計需求為目標,以結構相似性為基礎,提出基于結構-服役相似性分析的主動再制造優(yōu)化設計方法。
　　首先,闡釋主動再制造的基本理論與概念,提出主動再制造設計框

2、架,著重介紹主動再制造時域的內涵與時域匹配原則,結合產品性能退化曲線分析了產品服役-再制造過程性能演化過程。提出產品關鍵零部件的劃分與提取原則,基于時域與性能分析將主動再制造時域需求轉換為性能需求,提出優(yōu)化設計的目標函數(shù),提取并量化主動再制造的設計需求;其次,提出應力集中結構理論,基于相似性理論等建立相似結構與結構相似度的概念,通過對機械零部件的失效形式與性能分析建立服役相似度的概念?；谥С窒蛄繖C方法原理,分析并量化設計參數(shù)與服役性能

3、的映射關系,提出結構-服役相似映射函數(shù),構建基于相似性分析的相似映射模型;最后,提出基于相似映射模型的優(yōu)化設計方法,詳細闡述具體的設計流程,而后以發(fā)動機產品為例,分別建立其關鍵零部件曲軸與連桿的相似映射模型,根據(jù)發(fā)動機的主動再制造設計需求對曲軸與連桿進行優(yōu)化設計,驗證了該方法的可行性與有效性。
　　結果表明,通過基于相似性分析的主動再制造優(yōu)化設計方法,可以對發(fā)動機關鍵件的再制造時域進行主動調整,滿足主動再制造的時域目標,實現(xiàn)發(fā)動機