为了对回收挖掘机动臂进行恰如其当地再制造,需要对动臂疲劳剩余寿命进行预测。剩余寿命的通用预估方法是根据CAE模拟仿真,再使用疲劳分析软件(如FE/SAFE、MSC.Fatigue等)对研究对象整体进行预估。该方法大多用于产品设计阶段做优化,结果较理想化,与实际存在较大差异,显然不能直接用于再制造的剩余寿命预测。因此本文提出了新的研究方法,以期提高面向再制造的剩余寿命预测准确度。通常,挖掘机动臂结构上主要由十二块Q345号(16Mn)钢板焊接而成,在实际使用过程中,疲劳裂纹大多萌发于这些焊缝位置。现阶段动臂的再制造仅是对这些出现裂纹的失效钢板进行整块更换,但是动臂的再制造还应包括那些产生疲劳损伤的无明显裂纹的区域。由于挖掘机的使用工况复杂,单纯的“CAE+疲劳分析软件”方法不可靠,对此本文的研究路径是:首先对挖掘机的工况进行分析,依据“聚类分析”和“等效转化”的思想确定三类典型常见工况。然后使用CAE仿真,模拟这三种工况,通过有限元计算找到动臂易出现裂纹的位置,并计算动臂十二块区域的疲劳损伤比。接下来通过采集实际动臂工况史样本并结合Miner疲劳理论来设计动臂剩余疲劳寿命预测的BP算法。最后根据以上研究,参考专家系统的构建编写了“退役挖掘机动臂管理与剩余寿命预测系统”软件,实现回收动臂部件管理、动臂部件剩余寿命预测以及提供再制造建议的功能,并在系统测试中表现良好。