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PDM技術(shù)在機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)分析中的應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間: 2019-12-16  點(diǎn)擊次數(shù): 1348次

 

快速溫變濕熱試驗(yàn)箱產(chǎn)品規(guī)格:   SES單位:帶濕度:    SEA單位:不帶濕度

型 號(hào)

SES-190

SES-330

SES-600

SES-1000

SES-1500

工作室尺寸

(W x D x H cm)

58×45×75

58×76×75

80×80×95

100×100×100

110×147×95

外形尺寸

(W x D x H cm)

101×190×188

101×230×188

149×300×222

179×318×206

284×298×211

溫度速率

等均溫.平均溫5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min。

溫度范圍

-70℃~﹢180℃

溫度均勻度

≤2℃

溫度波動(dòng)度

≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示

溫度偏差

±2℃

溫變范圍

-40℃/-55℃~+125℃(高溫至少+85℃以上)

濕度范圍

10%~98%

濕度偏差

±3%(>75%RH), ±5%(≤75%RH)

加熱方式

鎳鉻合金電熱絲(3重超溫保護(hù))

制冷機(jī)

*品牌半封閉壓縮機(jī)

制冷劑

環(huán)保制冷劑R404a / R23(臭氧耗損指數(shù)均為0)

溫度控制器

雙通道溫濕度控制器(控制軟件自行開發(fā))

運(yùn)行方式

程式運(yùn)行+定值運(yùn)行

電源

380V±10%/50HZ,三相四線+地線(3P+N+G)

01引言

產(chǎn)品一體化已經(jīng)被技術(shù)層面以及整個(gè)行業(yè)所認(rèn)可。分析的方式一般會(huì)使用電腦輔助完成,隨著電腦的廣泛越來越使用,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)部分得到了不同程度的提高,與此同時(shí),仿真形式和可靠性分析的技術(shù)也得到了提高。在數(shù)字化樣機(jī)模式的時(shí)代,也可以進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)品一體化的整體進(jìn)程,技術(shù)的控制性領(lǐng)域也取得了突破性的成果。

在機(jī)械設(shè)備可靠性的考量以及設(shè)計(jì)中,可靠性的判斷是否納入產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)以及模擬的具體過程是需要明確的主要問題之一。在學(xué)科的整體綜合方式、工程可靠性和數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)的同時(shí),機(jī)械可靠性具體分析工作也整體向?qū)W科的整合方式發(fā)展。

02技術(shù)研發(fā)的背景

機(jī)械產(chǎn)品的一體化設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展多年,根據(jù)我國目前的情況,機(jī)械產(chǎn)品一體的的設(shè)計(jì)模式一共經(jīng)歷了幾個(gè)部分。從C3P為代表的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具在工業(yè)界的廣泛普及,到20世紀(jì)90年代中期以來,M3P的逐漸成熟,微機(jī)輔助的設(shè)計(jì)形式重點(diǎn)是在動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)、建立在構(gòu)成合成基礎(chǔ)上的統(tǒng)一化模型設(shè)計(jì),以及建立在學(xué)科協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上的優(yōu)化框架設(shè)計(jì)。在管理機(jī)械產(chǎn)品的部分,對(duì)于數(shù)據(jù)的調(diào)控,也在向PLM形式的周期管理技術(shù)轉(zhuǎn)變。

在機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)過程中,可靠性分析工作的具體實(shí)施,和產(chǎn)品性能研究的工作具有密不可分的關(guān)系,并在收集了解后進(jìn)行分析,與此同時(shí),還要與此領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合,目的是可以完成性能設(shè)計(jì)部分的任務(wù),但在這樣的情況下也不能避免產(chǎn)品性能研究工作和可靠性研究之間產(chǎn)生脫節(jié)的狀況。

這一工作環(huán)節(jié)的研究會(huì)影響單獨(dú)零件和學(xué)科上的發(fā)展,從整體上的綜合性來考慮是具有很大困難的,尤其是在產(chǎn)品層面上的整體性。

機(jī)械性能與可靠性二者之間的聯(lián)系是在學(xué)科整合技術(shù)的不斷完善中建立起來的,且在社會(huì)與科技的發(fā)展中,優(yōu)化整合學(xué)科設(shè)計(jì)的手段會(huì)成為將來技術(shù)發(fā)展的主要走向。

03虛擬樣機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

3.1虛擬樣機(jī)技術(shù)

虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種在仿真模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)產(chǎn)品的方式,應(yīng)用電腦仿真以及集成技術(shù),將散亂的產(chǎn)品開發(fā)和仿真整體的過程組合到一起,同時(shí),在虛擬的環(huán)境中將產(chǎn)品的原型進(jìn)行直觀地設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能測(cè)試、制造仿真和使用仿真,其核心的技術(shù)是性能仿真(CAE)。

面對(duì)較為復(fù)雜的工程對(duì)象,單純依靠一兩種軟件是無法完成的,需要建構(gòu)由各種軟件組合而成的更為復(fù)雜的復(fù)合型仿真環(huán)境,以便對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行多層次的性能仿真。

虛擬樣機(jī)終的目的是利用仿真工具的數(shù)據(jù)接口以及二次開發(fā)技術(shù),依照幾何特征建造數(shù)值仿真模型,實(shí)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的共享以及動(dòng)態(tài)交換,盡可能做到一次建??梢员欢啻问褂?。在虛擬樣機(jī)中運(yùn)用PDM技術(shù)可以有效地保證系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)環(huán)節(jié)模塊的數(shù)據(jù)都可以共享交流,并且可以進(jìn)行高度的交流與互動(dòng),提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量與水平。

3.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理與整合

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理范圍十分廣泛,只要是后可以轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)描述和儲(chǔ)存的數(shù)據(jù),都屬于其掌管范圍。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理可以適用于各行各業(yè)中,但每一個(gè)行業(yè)對(duì)它的使用都有自身的特點(diǎn)以及特定的需求,同時(shí),對(duì)于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理都有不同層次和水平的要求。

在產(chǎn)品開發(fā)信息整合的過程中,產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以作為一種集成框架的作用,各種應(yīng)用程序,如電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、物料需求計(jì)劃、辦公自動(dòng)化等,會(huì)采用各種不同的方式,如采用接口、封裝等,直接作為對(duì)象而被集成進(jìn)來,使分布在各行各業(yè)、在各個(gè)應(yīng)用中使用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)得以高度整合、協(xié)調(diào)以及共享。

04綜合型平臺(tái)設(shè)置

4.1可靠性設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品可靠性協(xié)同設(shè)計(jì)分析的基本主要包含系統(tǒng)可靠性建模、故障樹分析、故障模式以及影響和危害性分析。

編者:機(jī)械產(chǎn)品可靠性協(xié)同設(shè)計(jì)分析還包括:基于故障機(jī)理的可靠性建模、可靠性協(xié)同仿真、可靠性優(yōu)化等技術(shù),本文不詳述,大家可參閱本公眾號(hào)之前發(fā)布的文章。

系統(tǒng)可靠性分析研究機(jī)械產(chǎn)品的所有系統(tǒng),主要有原動(dòng)裝置、執(zhí)行裝置等部分。

故障模式以及影響和危害分析主要是定性分析。通過分析,掌握機(jī)械產(chǎn)品的故障情況,不僅可以直接進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo),還可以為機(jī)械產(chǎn)品可靠性定量分析打好基礎(chǔ)。

故障樹分析可以做定量分析以及定性分析這兩部分的工作,定量分析可以更加深化地分析機(jī)械產(chǎn)品的故障原因,一般的故障樹定量分析可以與系統(tǒng)可靠性模型進(jìn)行合作,進(jìn)行組合使用。

4.2系統(tǒng)平衡優(yōu)化

系統(tǒng)平衡優(yōu)化機(jī)械的綜合性能要從以下幾點(diǎn)著手:

第①,確定平和因素的變化趨勢(shì)以及強(qiáng)度。這是十分重要且不可忽視的一點(diǎn),所以相關(guān)人員要根據(jù)機(jī)械的類型和機(jī)械的綜合功能,確??山⒁粋€(gè)完整的分析系統(tǒng);

第②,確定權(quán)值時(shí)要將專家的評(píng)分方式進(jìn)行錄入。這是處理計(jì)算過程的后一步;

第③,要將關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化整合。其目的是提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的整體性能,并提升系統(tǒng)工作的效率。

05結(jié)語

本文在將PDM技術(shù)引進(jìn)到機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,結(jié)合數(shù)字模擬技術(shù)和樣機(jī)仿真技術(shù),分析了衡量產(chǎn)品可靠性的整個(gè)工作環(huán)節(jié),以及工作方式。利用這樣的制作生產(chǎn)方式可以有效降低成本,也可以縮短產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。

在我國科技不斷發(fā)展的當(dāng)今社會(huì),虛擬化樣機(jī)平臺(tái)的建立邁進(jìn)了新的階段,使數(shù)據(jù)庫更為優(yōu)化統(tǒng)一,縮短了機(jī)械設(shè)備的研發(fā)時(shí)間,這樣的技術(shù)手段的應(yīng)用可以提升產(chǎn)品的綜合性能,為日后科學(xué)技術(shù)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步作出突出貢獻(xiàn)。

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