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PDM技術在機械可靠性設計分析中的應用研究

釋出時間◕₪✘: 2019-12-16  點選次數◕₪✘: 670次

 

快速溫變溼熱試驗箱產品規格◕₪✘:   SES單位◕₪✘:帶溼度◕₪✘:    SEA單位◕₪✘:不帶溼度

型 號

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☁₪◕。

溫度範圍

-70℃~﹢180℃

溫度均勻度

≤2℃

溫度波動度

≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示

溫度偏差

±2℃

溫變範圍

-40℃/-55℃~+125℃(高溫至少+85℃以上)

溼度範圍

10%~98%

溼度偏差

±3%(>75%RH), ±5%(≤75%RH)

加熱方式

鎳鉻合金電熱絲(3重超溫保護)

製冷機

*品牌半封閉壓縮機

製冷劑

環保製冷劑R404a / R23(臭氧耗損指數均為0)

溫度控制器

雙通道溫溼度控制器(控制軟體自行開發)

執行方式

程式執行+定值執行

電源

380V±10%/50HZ··╃·,三相四線+地線(3P+N+G)

01引言

產品一體化已經被技術層面以及整個行業所認可☁₪◕。分析的方式一般會使用電腦輔助完成··╃·,隨著電腦的廣泛越來越使用··╃·,產品的設計部分得到了不同程度的提高··╃·,與此同時··╃·,模擬形式和可靠性分析的技術也得到了提高☁₪◕。在數字化樣機模式的時代··╃·,也可以進一步促進產品一體化的整體程序··╃·,技術的控制性領域也取得了突破性的成果☁₪◕。

在機械裝置可靠性的考量以及設計中··╃·,可靠性的判斷是否納入產品效能設計以及模擬的具體過程是需要明確的主要問題之一☁₪◕。在學科的整體綜合方式↟₪·、工程可靠性和數字化樣機技術進行最佳化升級的同時··╃·,機械可靠性具體分析工作也整體向學科的整合方式發展☁₪◕。

02技術研發的背景

機械產品的一體化設計已經發展多年··╃·,根據我國目前的情況··╃·,機械產品一體的的設計模式一共經歷了幾個部分☁₪◕。從C3P為代表的計算機輔助設計工具在工業界的廣泛普及··╃·,到20世紀90年代中期以來··╃·,M3P的逐漸成熟··╃·,微機輔助的設計形式重點是在動態化設計↟₪·、建立在構成合成基礎上的統一化模型設計··╃·,以及建立在學科協調基礎上的最佳化框架設計☁₪◕。在管理機械產品的部分··╃·,對於資料的調控··╃·,也在向PLM形式的週期管理技術轉變☁₪◕。

在機械產品的研發過程中··╃·,可靠性分析工作的具體實施··╃·,和產品效能研究的工作具有密不可分的關係··╃·,並在收集了解後進行分析··╃·,與此同時··╃·,還要與此領域的工作經驗進行結合··╃·,目的是可以完成效能設計部分的任務··╃·,但在這樣的情況下也不能避免產品效能研究工作和可靠性研究之間產生脫節的狀況☁₪◕。

這一工作環節的研究會影響單獨零件和學科上的發展··╃·,從整體上的綜合性來考慮是具有很大困難的··╃·,尤其是在產品層面上的整體性☁₪◕。

機械效能與可靠性二者之間的聯絡是在學科整合技術的不斷完善中建立起來的··╃·,且在社會與科技的發展中··╃·,最佳化整合學科設計的手段會成為將來技術發展的主要走向☁₪◕。

03虛擬樣機技術與產品資料管理

3.1虛擬樣機技術

虛擬樣機技術是一種在模擬模型的基礎上進行數字化設計產品的方式··╃·,應用電腦模擬以及整合技術··╃·,將散亂的產品開發和模擬整體的過程組合到一起··╃·,同時··╃·,在虛擬的環境中將產品的原型進行直觀地設計最佳化↟₪·、效能測試↟₪·、製造模擬和使用模擬··╃·,其核心的技術是效能模擬(CAE)☁₪◕。

面對較為複雜的工程物件··╃·,單純依靠一兩種軟體是無法完成的··╃·,需要建構由各種軟體組合而成的更為複雜的複合型模擬環境··╃·,以便對研究的物件進行多層次的效能模擬☁₪◕。

虛擬樣機終的目的是利用模擬工具的資料介面以及二次開發技術··╃·,依照幾何特徵建造數值模擬模型··╃·,實現分析資料的共享以及動態交換··╃·,儘可能做到一次建模可以被多次使用☁₪◕。在虛擬樣機中運用PDM技術可以有效地保證系統內部的各個環節模組的資料都可以共享交流··╃·,並且可以進行高度的交流與互動··╃·,提升產品的整體質量與水平☁₪◕。

3.2產品資料的管理與整合

產品資料管理範圍十分廣泛··╃·,只要是後可以轉換為計算機描述和儲存的資料··╃·,都屬於其掌管範圍☁₪◕。產品資料管理可以適用於各行各業中··╃·,但每一個行業對它的使用都有自身的特點以及特定的需求··╃·,同時··╃·,對於產品資料管理都有不同層次和水平的要求☁₪◕。

在產品開發資訊整合的過程中··╃·,產品資料管理系統可以作為一種整合框架的作用··╃·,各種應用程式··╃·,如電子設計自動化↟₪·、物料需求計劃↟₪·、辦公自動化等··╃·,會採用各種不同的方式··╃·,如採用介面↟₪·、封裝等··╃·,直接作為物件而被整合進來··╃·,使分佈在各行各業↟₪·、在各個應用中使用的產品資料得以高度整合↟₪·、協調以及共享☁₪◕。

04綜合型平臺設定

4.1可靠性設計

機械產品可靠性協同設計分析的基本主要包含系統可靠性建模↟₪·、故障樹分析↟₪·、故障模式以及影響和危害性分析☁₪◕。

編者◕₪✘:機械產品可靠性協同設計分析還包括◕₪✘:基於故障機理的可靠性建模↟₪·、可靠性協同模擬↟₪·、可靠性最佳化等技術··╃·,本文不詳述··╃·,大家可參閱本公眾號之前釋出的文章☁₪◕。

系統可靠性分析研究機械產品的所有系統··╃·,主要有原動裝置↟₪·、執行裝置等部分☁₪◕。

故障模式以及影響和危害分析主要是定性分析☁₪◕。透過分析··╃·,掌握機械產品的故障情況··╃·,不僅可以直接進行機構設計的指導··╃·,還可以為機械產品可靠性定量分析打好基礎☁₪◕。

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械產品的故障原因··╃·,一般的故障樹定量分析可以與系統可靠性模型進行合作··╃·,進行組合使用☁₪◕。

4.2系統平衡最佳化

系統平衡最佳化機械的綜合性能要從以下幾點著手◕₪✘:

第①··╃·,確定平和因素的變化趨勢以及強度☁₪◕。這是十分重要且不可忽視的一點··╃·,所以相關人員要根據機械的型別和機械的綜合功能··╃·,確保可建立一個完整的分析系統;

第②··╃·,確定權值時要將專家的評分方式進行錄入☁₪◕。這是處理計算過程的後一步;

第③··╃·,要將關係模型進行最佳化整合☁₪◕。其目的是提高系統運轉的整體效能··╃·,並提升系統工作的效率☁₪◕。

05結語

本文在將PDM技術引進到機械設計的過程中··╃·,結合數字模擬技術和樣機模擬技術··╃·,分析了衡量產品可靠性的整個工作環節··╃·,以及工作方式☁₪◕。利用這樣的製作生產方式可以有效降低成本··╃·,也可以縮短產品的研發時間☁₪◕。

在我國科技不斷髮展的當今社會··╃·,虛擬化樣機平臺的建立邁進了新的階段··╃·,使資料庫更為最佳化統一··╃·,縮短了機械裝置的研發時間··╃·,這樣的技術手段的應用可以提升產品的綜合性能··╃·,為日後科學技術的發展打下堅實的基礎··╃·,為社會的發展進步作出突出貢獻☁₪◕。

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