绿色产品长寿命设计原则初探

绿色产品的长寿命设计并非一味地延长产品的服役期，它具有丰富的内涵。对产品进行长寿命设计可以有效地节省资源和能源，保护环境。文章首先详细分析了影响产品及其零部件寿命的各种因素，接着给出了产品长寿命设计的一个全新定义。并在此基础上对绿色产品长寿命设计的五大设计原则，即产品的性能保持性原则、产品的易维修性原则、产品的可重构性原则、产品的开放性原则、产品的经济性原则，进行了初步的探讨。

刀盘长寿命设计分析

提出了刀盘长寿命设计要以地质条件和隧道设计参数为依据,从预防刀盘的各种失效形式角度进行设计。主要包括正确的刀盘选型及结构设计、适合施工地质的刀具选型和合理的刀具布置、合理的渣土改良及完善的耐磨保护措施。介绍了智能刀盘在刀盘长寿命设计中的保障作用。

压路机振动轮长寿命设计

为了满足恶劣工况下压路机的使用要求,提升压路机振动轮寿命,基于可靠性理论、轴承寿命计算、TRIZ理论、冗余设计等设计方法,对行业内几种典型振动轮的结构形式、振动轴承及其润滑、传动件、密封方法、减振设计等进行了分析,提出对振动轮进行长寿命设计的几点措施,如选用筒式四支撑圆周振动轮、保证振动轴承载荷比接近或小于0.1等。研究结果表明:以上方法均可以提升振动轮设计寿命。

沈平高速公路沥青路面长寿命设计理念的应用

沈平高速公路外侧加宽的新建路面结构设计采用了四种不同于一般路段的长寿命路面结构,优化了结构层的组合设计和沥青混合料的材料设计,首次采用了复合改性沥青、柔性和半刚性基层的组合式结构、连续配筋式混凝土基层和沥青面层相结合的复合式路面,并在长寿命结构内部埋设了应力、应变、温度等传感器,在通车后的运营期间,将长期、持续地对路面结构的力学响应进行监测,为辽宁省高速公路长寿命路面结构设计方法的建立提供可靠的数据保证。

热障涂层失效行为及长寿命设计研究现状

热障涂层可在航机/燃机热端部件表面起到隔热、保护基体的作用,在服役过程中除隔热性能外,服役寿命也是评价热障涂层性能的一个重要特征,影响热障涂层寿命的因素多且复杂.论文综述了导致热障涂层失效、影响涂层寿命的主要因素,包括粘结层表面热生长氧化物生长、陶瓷层高温热暴露后相变和烧结等,并进一步介绍了提高热障涂层寿命的涂层设计研究进展.从粘结层抗氧化、抗烧结陶瓷层、柱状结构陶瓷层、双陶瓷层四个方面,介绍了基于结构设计提高热障涂层寿命的方法.采用粘结层预氧化处理的方法提高粘结层的抗氧化性能,通过等隔热功能层级结构设计双陶瓷层结构涂层实现长寿命减厚设计,均有效地提高涂层的热循环寿命.

小流量离心泵长寿命结构设计及分析

对低比速、小流量的离心泵的长寿命设计进行了研究,通过对结构和轴承进行优化设计,极大地提高了工作寿命,样机已经连续正常工作了7年。

长寿命沥青路面设计方法探讨

对目前沥青路面设计方法存在的弊端进行了分析论述,在此基础上提出按长寿命进行沥青路面设计的理念。依据沥青混合料类型、室内试验结果、交通量、道路线型等参数,提出了长寿命沥青路面设计方法。

钢桥大气腐蚀微环境与长寿基因

为探究钢桥不同构件腐蚀速率差异原因,通过文献综述、桥例分析和数值模拟等方法,研究了影响大气腐蚀速率的环境因素。利用构件表面温度、表面湿润时间及表面污染物沉积量表征钢桥微环境,明确了微环境是决定钢桥大气腐蚀速率的关键因素,灰尘、雨、露等通过影响钢桥微环境间接影响大气腐蚀速率;对比了桥位环境和钢桥微环境的监测方法及监测结果,发现了桥位环境与构件微环境的差异、构件之间微环境的差异,厘清了桥位处建筑物与地形、污染源、结构特征、构件劣化对微环境的影响机制,明晰了微环境在钢桥全生命周期的演化特征,即微环境在设计中赋予、施工中造就、运营中恶化、养护中优化;设计阶段确保构件可检、可达、可养,并采用疏通构造、阻隔构造、除湿装置,施工阶段减少板件制造的初始缺陷、避免构件之间的拼接误差,均可改善微环境,减缓腐蚀速率,延长构件的服役寿命,为结构注入长寿基因。

浅析市政道路沥青混凝土路面的长期性能设计

降低沥青混凝土路面的病害发生,提高其长期使用寿命,一直是路面工程研究探索的方向。探讨了沥青混凝土路面的长期性能设计,在解析长期性能沥青路面设计理念的基础上,总结了其设计原则;并给出基于损伤破坏模式的长期路面设计指标,形成其设计的方法论。最后,从材料选择层面,提出了开展长期性能沥青混凝土路面设计的建议措施。

长寿命水工混凝土结构材料研究进展综述

混凝土是我国水利水电工程建设的关键基础材料。然而,作为一种典型的多孔介质材料,其在水工环境下易发生离子侵蚀、产物腐蚀、基体开裂等问题,导致钢筋锈蚀、结构承载力下降,难以满足西部高原、南部沿海等地区水利水电工程长寿命设计与高质量建设的发展需求。本文首先总结了严酷环境下传统水工混凝土结构材料损伤劣化机理和面临的问题与挑战。进一步地,详细介绍了水工混凝土结构材料长寿命设计方法与性能提升材料。最后,本文展望了人工智能在水工混凝土结构材料长寿命设计与应用方面的发展前景,为国家重大水利水电工程的安全运维与长效服役提供新方法和新思路。

产品的绿色设计浅析

在传统设计过程中,设计人员主要根据产品的性能、质量和成本等指标进行设计,其设计指导原则是经济、方便地制造并满足使用要求和市场要求。设计过程对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理处置以及对生态环境的影响考虑较少,或是将这些内容分别在成品整个寿命周期的不同阶段进行独立的设计和考虑。这样生产制造出来的产品在其使用寿命结束后,由于缺乏必要的拆装和回收性能,回收利用率低,其中有毒有害的物质还会对生态环境造成严重的污染,影响人类的生活质量和生态环境,并造成资源的大量浪费,影响经济发展的持续性。进入九十年代以来,全球性的产业结构调整呈现出绿色战略的趋势。以节约资源、有效利用能源和保护环境为主题而提出的一些新的设计概念和方法陆续诞生。绿色设计已成为现代设计技术的研究热点和主要内容。研究表明:产品性能的70%～80%是由设计阶段决定的,而设计本身的成本仅为产品总成本的10%,如果再考虑环境因素,该比例还会增大。因为设计造成的对环境的破坏程度远远大于由设计过程本身造成的对生态环境的影响程度。因此,只有在设计初期阶段按照绿色产品的特点规划、设计产品,即进行绿色设计,才能保证产品最终的“绿色”特征。

轴承钢的长寿命化设计

轴承是工业机械中应用最广泛的部件之一,长期以来其服役寿命一直被滚动接触疲劳(RCF)寿命所制约。轴承钢对轴承的性能起着至关重要的作用,实现其长寿命化设计是提高轴承RCF寿命的关键环节。基于对国内外最新进展的分析总结,提出了提高冶金质量、创新热处理工艺和开发新型轴承钢的长寿命化设计方法,希望能为国内的轴承领域研究提供一些理论基础。

国外航空疲劳研究现状及展望

航空疲劳问题是影响在研/在役飞机性能的关键因素之一。以航空疲劳事故为线索,本文论述了航空结构强度设计理念的变革历程以及相应各时期的航空疲劳发展现状,并围绕21世纪以来国际航空疲劳界的关注热点,从结构长寿命设计、疲劳分析方法及工具、全尺寸结构疲劳试验技术、结构健康监测技术、老龄飞机延寿技术等五个方面阐述了航空疲劳工程领域的重大研究进展及方向。考虑目前航空疲劳工程中的问题及未来航空器的发展方向,从航空疲劳评定基础问题、长寿命设计应用问题、试验评估及数字化新技术等方面指出航空疲劳研究所面临的挑战,以满足现代飞机长寿命、轻质和高可靠性设计要求,为航空疲劳未来发展提供技术参考。