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机身是船用柴油机的关键结构之一,其加工质量直接影响柴油机的性能和服役寿命。随着柴油机性能需求的不断增长,对机身质量的要求越来越高。然而,机身的复杂结构使得部分位置呈现出弱刚性,导致出现颤振、跳刀等现象。为更好的保证机身加工质量,开展机身加工工艺可靠性的研究愈发重要。然而,目前关于柴油机可靠性的研究主要集中于产品的设计和服役方面,对于加工工艺可靠性的研究较少,缺乏从工艺可靠性角度分析机身加工工艺,进而保证机身加工质量的研究。针对上述问题,本文从可靠性角度综合分析船用柴油机机身加工工艺。首先,使用PFMECA方法定性分析机身关键工序,对于机身工艺薄弱环节中可量化分析的部分,通过有限元方法和正交试验设计筛选影响其加工质量的关键因素,并使用BP神经网络建立加工质量预测模型;随后,在建立机身加工工艺可靠性评价指标的基础上,使用蒙特卡罗方法评估机身工艺薄弱环节的加工工艺可靠性,使用可靠性框图法建立机身整体的加工工艺可靠度的数学模型,实现机身加工工艺可靠性评估;最后,开发船用柴油机机身加工工艺可靠性评估与优化系统。具体的研究内容如下:(1)对船用柴油机机身的加工工艺进行分析以确定机身加工关键工序,对关键工序开展PFMECA分析,确定机身加工的工艺薄弱环节,并将模糊综合评价用于PFMECA分析中以解决传统PFMECA分析结果分辨度低的问题。(2)针对工艺薄弱环节中可量化分析的部分,基于DEFORM-3D和ABAQUS仿真软件建立其加工过程仿真模型,通过正交试验分析筛选对工艺薄弱环节加工质量影响显著的因素,并使用BP神经网络建立工艺薄弱环节加工质量预测模型。(3)结合机身加工的实际情况建立机身加工工艺可靠性指标,通过蒙特卡罗仿真和概率统计理论评估机身工艺薄弱环节的加工工艺可靠度,引入特征无错判概率以修正检验误判的影响,由可靠性框图法建立机身整体的加工工艺可靠度的数学模型,以评估机身整体的加工工艺可靠性。(4)对机身加工工艺可靠性分析与优化系统开展可行性分析和需求分析,依据理论研究结果对系统结构和系统数据库进行设计,并将理论技术应用于设计的系统中,为更好的保证机身加工质量提供指导。