基于结构功能衍生系数的主动再制造设计.pdf

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1、第53卷第11期机械工程学报Vol.53No.112017年6月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJun.2017DOI：10.3901/JME.2017.11.175*基于结构功能衍生系数的主动再制造设计宋守许汪伟柯庆镝(合肥工业大学机械工程学院合肥230009)摘要：针对传统产品的关键零部件由于服役时间过长、损伤严重而无法再制造的问题，提出结构功能衍生系数的概念。通过研究不同设计参数组合下零件再制造性的变化，建立结构再制造性与设计参数的映射函数模型。并构建衍生系数矩阵及其导数矩阵，反映设计参数改变对结构再制造性变化及变化趋势的影响

2、，为关键件的参数优化设计提供依据。提出基于结构功能衍生系数的主动再制造设计方法，通过参数优化和预设再制造时机下限，保证产品关键零部件的可再制造性。以6L240型号柴油机曲轴为例，验证该方法的有效性和可行性。关键词：再制造；衍生系数矩阵；参数优化设计；主动再制造设计中图分类号：TH122OptimizationDesignofPredecisionalRemanufacturingBasedonStructuralFunctionDerivativeCoefficientSONGShouxuWANGWeiKEQingdi(SchoolofMachineryEng

3、ineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009)Abstract：Duetolongservicetimeandseriousdamage,keycomponentsoftraditionalproductcan’tberemanufactured.Theconceptofthestructuralfunctionderivativecoefficientisgiventosolvetheproblem.Throughsimulationanalysisofkeycomponentswithdifferentp

4、arametercombinations,themappingfunctionsbetweenstructuralremanufacturabilityanddesignparametersareobtained,andthen,derivativecoefficientmatrixanditsderivativematrixareestablished,whichreflecttheinfluenceandtheinfluencingtrendofparametersvariationstostructuralremanufacturability,andp

5、rovidethebasisforparametersoptimizationdesignofkeypart.Thepredecisionalremanufacturingdesignmethodbasedonderivativecoefficientmatrixanditsderivativematrixisgiven,theremanufacturabilityofkeycomponentisensurebyoptimizationdesignandpresettingremanufacturingtimelimit.A6L240enginecranksh

6、aftwasgivenasaninstancetovalidatetheeffectivenessandfeasibilityofthemethod.Keywords：remanufacturing；derivativecoefficientmatrix；parametersoptimizationdesign；predecisionalremanufacturingdesign造性评价模型，并提出了废旧机床可再制造性评估*[5-6]0前言的方法；陈敏等分析了产品再制造与设计的关系，提出了再制造设计应考虑产品的再制造价值、再制造是以产品全寿命周期理论为指导，以

7、废产品主要零件再制造设计、产品的拆卸性设计等几[7]旧产品性能实现跨越式提升为目标，以优质、高效、方面问题；TEUNTER分析了质量的不确定性对再[8]节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生制造成本的影响；SUNDIN等论述了如何优化再[9]产为手段，来修复、改造废旧产品的一系列技术措制造产品设计过程；KE等提出了再制造评估数学[1]模型，将产品使用寿命的延长以及再制造性的升级施或工程活动的总称。在产品设计阶段，将产品纳入设计阶段的考虑范围。但上述研究大多是针对全生命周期纳入考虑范围并进行优化设计，使其能产品在寿命周期末端而进行的“被动再制造”，无法够投

8、入到下一生命周期的使用，可以产生巨大的