激光增材再制造修复技术的现状与发展趋势

激光增材再制造技术是基于激光熔覆、激光堆焊等激光沉积技术原理实现各种金属零部件损伤部位的几何尺寸或综合性能恢复的绿色制造新技术。针对激光增材再制造技术,本文具体阐述了增材再制造技术的国内外现状,并详细介绍了激光增材再制造的工艺类型以及在各行业的应用,最后展望了激光增材再制造技术的发展趋势。     

基于遗传算法的机器人激光熔覆工艺参数多目标优化

激光熔覆技术作为增材制造技术的一种,具有熔覆质量高、修复精度高等特点,机器人激光熔覆系统是由激光技术与机器人技术相结合的高度集成化系统,广泛应用于装备制造领域。激光熔覆工艺参数直接影响熔覆精度和熔覆质量,进而影响再制造构件的服役寿命,因此提出遗传算法对工艺参数进行多目标优化,实验结果表明优化后的工艺参数能使得熔覆层形貌与质量得到明显提升。     

再制造航空发动机涡轮盘LCF寿命预测研究

针对缺乏航空发动机再制造涡轮盘低周疲劳(low cycle fatigue,LCF)参数数据,无法直接利用传统寿命预测方法进行再制造涡轮盘LCF寿命预测的现状,考虑疲劳极限与疲劳寿命的关系,提出利用再制造涡轮盘寿命修正系数,对通过有限元应力-应变分析及局部应力-应变法得到的寿命预测结果进行修正的方法,实现再制造涡轮盘寿命预测．最后将预测结果与相关试验结果进行对比,证明预测结果具有一定准确性．     

基于二阶粒子群算法优化的神经网络再制造工件疲劳寿命预测

再制造工件多元异质材料特性及工艺参数对疲劳寿命的影响,使得传统的疲劳寿命计算方法无法适用于再制造工件,针对此问题建立了再制造工件疲劳损伤预测修正模型,并通过疲劳试验分析了不同熔覆厚度和宽度条件下对试件疲劳强度和可靠性寿命的影响,同时获取了寿命预测修正系数;进而采用二阶粒子群算法优化的反向传播(back propagation,BP)神经网络,构建了材料性能参数、应力水平及再制造工艺影响因素与疲劳寿命之间的关系模型,针对再制造工件进行寿命预测。结果表明,神经网络的预测结果与试验数据相符,优于数值计算预测模型,为实现再制造工件的疲劳寿命预测提供了一种新的方法和手段。     

机器人焊接增材再制造熔覆层成形影响因素分析

针对机器人焊接增材再制造过程,以Q235B为增材再制造基体材料,以DHQ49-1(H08Mn2SiA)为熔覆材料,通过正交试验的方法研究了焊接工艺参数对再制造熔覆成形平整度的影响规律,获得了最优的焊接工艺参数。研究结果表明,焊道偏移量对表面平整度的影响最为显著。采用实验获得的最优参数焊接熔覆的高度误差小于0.3 mm,宽度误差小于0.8 mm。该研究对机器人焊接增材再制造技术的成形精度控制及工艺优化提供了数据基础,具有一定的理论价值和现实意义。     

机器人焊接增材再制造熔覆层成形影响因素分析

针对机器人焊接增材再制造过程,以Q235B为增材再制造基体材料,以DHQ49-1(H08Mn2SiA)为熔覆材料,通过正交试验的方法研究了焊接工艺参数对再制造熔覆成形平整度的影响规律,获得了最优的焊接工艺参数。研究结果表明,焊道偏移量对表面平整度的影响最为显著。采用实验获得的最优参数焊接熔覆的高度误差小于0.3 mm,宽度误差小于0.8 mm。该研究对机器人焊接增材再制造技术的成形精度控制及工艺优化提供了数据基础,具有一定的理论价值和现实意义。     

绿色再制造工程的进展与发展趋势

再制造工程是一个以产品全寿命周期设计和管理为指导,以优质、高效、节能、节材、环保为目标,以先进技术和产业化生产为手段,来修复改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。再制造工程是对先进制造技术的补充和发展：是全寿命周期管理的延伸：是实现产业可持续发展的重要技术途径：再制造工程可带来新的经济增长点。绿色再制造工程将在我国具有广阔的应用前景。     

履带式装甲底盘侧减速器齿轮接触疲劳的可靠性分析

通过对典型路面实车试验获得的载荷数据进行处理,利用雨流计数法编制了传动系统的载荷谱.通过应力、强度干涉模型建立该底盘侧减速器可靠度的计算模型,然后利用接触强度寿命系数与应力循环次数的计算关系,求出了以行驶里程表达的主、被动齿轮接触疲劳可靠性寿命分别为11 583 km,18 533 km.分析目的在于研究侧减速器的失效机理、寿命预测方法,并通过评估其在服役环境下的使用寿命,为使用、维修和再制造提供策略、建议.     

面向再服役性能的离心泵叶轮可再制造性评价方法

针对废旧离心泵叶轮失效状态具有不确定性,可再制造性评价还主要侧重于再制造过程与定性评价的问题,提出一种面向再服役性能的离心泵叶轮可再制造性评价方法;该方法综合了离心泵叶轮再制造到再服役的整个过程,从技术可行性、经济可行性(考虑再制造成本及再制造周期)、再制造离心泵叶轮的再服役性能预估3个方面建立了相应的评价指标体系,并...     

重载齿轮轴损伤轴面增材再制造过程的瞬态热分析

重载齿轮轴的激光再制造增材成形过程与复杂的热物理现象相伴,为了获得优良的工艺性能,对磨损轴面激光再制造过程的温度场动态演化行为及其规律进行研究。通过引入基于计算域虚拟规划算法的网格划分理论建立增材再制造齿轮轴的有限元模型(FEM);利用有限元参数化设计语言(ANSYS APDL)建立模拟熔覆层逐渐沉积的瞬态热分析模型。分析结果表明:熔池呈现偏置彗星状的类椭球形态,高温区域(最高2 018℃)分布在光斑中心靠后部位;温度沿深度方向迅速衰退且衰退规律相似,其峰值温度均超过材料熔点(1 440℃),温度沿宽度方向呈不对称的抛物线形;不同周向位置点均产生急冷、急热和滞后的现象。     

机械零件可靠性寿命判定的计算机仿真

通过实验对影响机械零件寿命的有关参数进行测试分析 ,然后根据线性相关原理 ,建立与零件寿命相关的线性判别标准 ,对零件可靠性寿命进行预测。编制相应的计算机程序 ,实现寿命判定的计算机仿真     

基于灰色系统模型GM(1,1)改进Miner准则的液压支架底座疲劳寿命预测

针对疲劳寿命预测中传统疲劳累积损伤准则(即Miner准则)存在误差较大的问题,为了提高固体充填液压支架疲劳寿命的预测精度和保证服役过程的安全可靠性,利用灰色系统模型GM(1,1)对传统Miner准则加以改进.以ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架的底座为研究对象,基于ANSYS对危险工况下底座应力进行分析,同时结合疲劳试验对底座进行寿命预测.结果表明:相比传统Miner准则,改进Miner准则的预测精度提高了40.32%,为固体充填液压支架疲劳寿命预测提供了一种有效的方法,对其安全服役具有一定的参考意义.     

煤机零件的检测、修复及疲劳寿命预测研究

大量的煤矿机械设备因腐蚀,磨损等原因不能继续使用,废弃于露天,造成严重的浪费。煤机设备的再制造便应用而生。该文侧重讨论了煤机零件的再制造工艺流程,重点阐述了煤机零件的检测,修复及疲劳寿命方面的问题,归纳了元部件检验的主要内容,工具和方法。应用ANSYS11．0疲劳寿命分析模块,对两个阶梯轴的疲劳寿命进行预测。可为煤机零件的检测,修复及疲劳寿命预测提供参考与借鉴。     

飞机结构寿命控制中的几个基本问题

飞机的寿命主要是由飞机结构寿命确定的,飞机结构耐久性/安全寿命是飞机安全服役的基础条件。在深入分析设计/制造、服役/使用中各关键因素对结构寿命影响机理的基础上,重点研究了基于安全寿命包线的结构剩余寿命预测和扩展延寿技术,并对飞机结构寿命控制技术的研究范畴、服役使用计划调整方法等内容进行了阐述。应用飞机结构寿命控制技术可以实现飞机服役/使用寿命管理由传统的"固定消耗"模式向"主动控制"模式的转变。     

连杆孔颈再制造修复后的疲劳寿命研究

为了解决连杆大端孔颈表面出现磨损和微裂纹而局部脱落引起发动机异常噪声和振动的问题,文章采用等离子喷焊技术对上述磨损连杆大端孔颈进行再制造修复;通过研究再制造修复层深度与连杆疲劳寿命之间的关系,建立修复层深度与缺陷占比、疲劳寿命之间的线性回归方程。研究得出：再制造修复连杆的疲劳寿命得到延长,磨损程度下降;当再制造修复层深度平均每增加0.1 mm,样件的相对运行寿命和缺陷占比率分别增加12.1%和降低1.43%。研究结果表明,等离子喷焊技术提高了连杆孔颈的表面质量,为再制造修复技术在连杆大端孔颈的应用提供了理论基础,为科学预测连杆的剩余运行周期提供了一定的参考价值。     

基于威布尔分布的工程机械主动再制造时机预测

为准确预测工程机械主动再制造的时机,确定合适的再制造时间,基于产品生命周期理论,综合考虑了产品的原始价值、再制造成本和维修成本,以单位服役时间内的期望费用最小为优化目标,建立了再制造毛坯回收时机预测模型。利用两参数威布尔分布来表征产品失效率的函数,通过最小二乘法对形状参数和位置参数进行估计,采用中位秩法计算累积失效分布函数。最后,以徐工XE80A型挖掘机再制造时机的确定为例,验证了所建决策模型的可行性。     

机械零件耐磨寿命及其可靠性分析

以制动器摩擦片实验结果为例，讨论了机械零件磨损数据的回归分析以及可靠度、耐磨寿命预测推算的原理与方法。     

试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析

针对飞机结构安全寿命分析中样本容量偏少的问题,综合考虑结构分散性和载荷分散性的飞机结构疲劳寿命是否服从对数正态分布或威布尔分布的情况,根据等损伤原理,将服役飞机实际飞行小时数等效转化为在同一试验载荷谱下的当量飞行小时数,以实现飞机结构试验疲劳寿命与服役使用数据的融合,采用随机右截尾情形下的极大似然估计方法估算疲劳寿命分布函数的参数,进行飞机结构安全寿命分析;最后以飞机结构疲劳寿命服从对数正态分布为例进行了算例分析,分析结果表明:在相同的可靠度和置信水平下,利用试验数据与服役使用数据融合方法可以显著增大样本容量,从而充分挖掘飞机结构可靠性的储备。     

绿色再制造工程的发展现状和未来展望

再制造工程是废旧机电产品高技术修复改造的产业化,是循环经济和节能环保产业的重要技术支撑。中国的再制造工程经历了产业萌生、科学论证和政府推进三个阶段。中国特色的再制造主要基于尺寸恢复和性能提升,并以先进的寿命评估技术、纳米表面工程和自动化表面工程技术为支撑,其重要特征是再制造产品的质量和性能不低于原型新品,成本为新品的50 %、节能60 %、节材70 %,显著改善环保。具有中国特色的再制造模式已逐渐形成,并取得了重要成果。     

基于耐久性能的混凝土寿命预测方法研究进展

基于耐久性能的混凝土寿命预测方法对提升混凝土工程可靠性和寿命预测技术提供了坚实基础,为不同重大工程服役环境下混凝土的安全具有推动作用。本文以结构混凝土、道路混凝土和海工混凝土作为研究对象,讨论了现有基于碳化、酸雨腐蚀和疲劳情况下的结构混凝土、基于唯象理论、断裂力学理论和连续损伤力学理论下的道路混凝土以及基于菲克第二定律和Weibull分布下的海工混凝土的寿命预测模型。通过介绍不同模型的发展动态,总结不同服役环境下寿命预测模型的适用性,提出不同模型存在的问题,有效提高寿命预测准确度。