基于相似性分析的主動(dòng)再制造優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.pdf

1、再制造是目前制造業(yè)中高價(jià)值機(jī)電產(chǎn)品循環(huán)利用的最佳方式,再制造研究對(duì)中國(guó)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(zhì)量的不確定性阻礙了再制造工程的進(jìn)一步工業(yè)化發(fā)展。本文針對(duì)再制造毛坯狀況的不確定性和復(fù)雜性,闡釋了主動(dòng)再制造的核心理念,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度出發(fā),以設(shè)計(jì)需求為目標(biāo),以結(jié)構(gòu)相似性為基礎(chǔ),提出基于結(jié)構(gòu)-服役相似性分析的主動(dòng)再制造優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　首先,闡釋主動(dòng)再制造的基本理論與概念,提出主動(dòng)再制造設(shè)計(jì)框

2、架,著重介紹主動(dòng)再制造時(shí)域的內(nèi)涵與時(shí)域匹配原則,結(jié)合產(chǎn)品性能退化曲線分析了產(chǎn)品服役-再制造過(guò)程性能演化過(guò)程。提出產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的劃分與提取原則,基于時(shí)域與性能分析將主動(dòng)再制造時(shí)域需求轉(zhuǎn)換為性能需求,提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),提取并量化主動(dòng)再制造的設(shè)計(jì)需求;其次,提出應(yīng)力集中結(jié)構(gòu)理論,基于相似性理論等建立相似結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)相似度的概念,通過(guò)對(duì)機(jī)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(jī)方法原理,分析并量化設(shè)計(jì)參數(shù)與服役性能

3、的映射關(guān)系,提出結(jié)構(gòu)-服役相似映射函數(shù),構(gòu)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(shè)計(jì)方法,詳細(xì)闡述具體的設(shè)計(jì)流程,而后以發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品為例,分別建立其關(guān)鍵零部件曲軸與連桿的相似映射模型,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)再制造設(shè)計(jì)需求對(duì)曲軸與連桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),驗(yàn)證了該方法的可行性與有效性。
　　結(jié)果表明,通過(guò)基于相似性分析的主動(dòng)再制造優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件的再制造時(shí)域進(jìn)行主動(dòng)調(diào)整,滿足主動(dòng)再制造的時(shí)域目標(biāo),實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)