学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

机电产品拆卸规划及拆卸设计方法研究

作　者: 胡迪
导　师: 刘志峰
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 拆卸拆卸信息模型拆卸序列规划拆卸设计发明问题解决理论
分类号: TP391.7
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 212次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

拆卸是影响机电产品绿色性能的重要因素，提高机电产品的可拆卸性能是实现产品绿色设计的重要途径，也是提高产品拆卸回收过程综合效益的必要前提。论文在综述国内外研究现状的基础上，提出并深入研究了机电产品拆卸规划及改进设计的相关问题。主要研究内容包括如下六个方面：（1）建立了基于“零件—联接关系”的拆卸信息模型和对应的序列规划方法。分析了以零件为拆卸序列规划对象的不足，研究复杂机电产品零部件拆卸过程中不完全拆卸的状况，建立了以零件和联接关系同时为拆卸对象的拆卸信息模型及对应的拆卸序列规划方法。模型包含零件间约束到联接关系间约束的映射关系，采用模拟退火算法的拆卸序列求解方法求得的序列包括联接关系的解除序列和零件序列两部分，可以从过程和结果两方面对拆卸过程进行分析。（2）分析废旧产品与设计产品间的差异，在基于“零件—联接关系”的拆卸信息模型的基础上，将不确定规划理论引入拆卸信息模型和序列规划求解方面，建立了不确定条件下拆卸信息模型及及对应的拆卸序列规划方法，确保拆卸序列规划结果贴近实际。模型以统计学和随机机会约束规划理论为基础，而废旧产品在不确定状况下的宏观序列的求解方法则基于模拟退火算法。（3）针对具体情况下部分无法使用求得宏观普适序列进行拆卸的一些情况，以贪婪算法为基础，建立了拆卸序列调整的贪婪准则及流程，从微观层面上给出了宏观序列拆卸序列与实际不匹配的问题的调整方法。（4）分析了影响产品可拆卸性能的因素，从技术性、经济性、环境影响以及拆卸的不确定性四个方面建立了量化的零件、产品可拆卸性能评价指标体系，并建立了产品拆卸性能影响因素的敏感性分析方法。（5）以基于实例推理和TRIZ理论为基础，建立了可拆卸联接结构改进设计体系框架。建立了拆卸设计案例的表达模板和案例与设计要求的相似度求解算法，通过基于实例推理的方法可快速寻找之前的改进设计案例中与设计问题最为相似的求解方案；而通过TRIZ理论的“物—场”分析模型，可有效查找设计过程中对应的创新设计原理、标准解和创新设计法则，从而指导可拆卸联接结构的改进设计。（6）基于相关的研究理论和方法，设计开发了机电产品拆卸规划及辅助设计原型系统，并对其中的有关PRO/E系统二次开发的虚拟拆卸技术进行了研究。系统验证了研究方法的正确性、可行性和有效性，进一步探索了方法在产品设计开发过程中的应用。

全文目录

摘要  9-11
Abstract  11-13
致谢  13-17
表目录  17-19
图目录  19-22
第1章概论  22-44
  1.1 引言  22-26
    1.1.1 废旧机电产品的环境问题  22-23
    1.1.2 废旧机电产品的环境立法  23-25
    1.1.3 机电产品拆卸研究的意义  25-26
  1.2 拆卸设计过程与方法研究  26-39
    1.2.1 拆卸信息建模  28-29
    1.2.2 拆卸序列规划  29-32
    1.2.3 可拆卸性评价  32-33
    1.2.4 拆卸的不确定性分析  33-34
    1.2.5 拆卸设计方法  34-38
    1.2.6 拆卸设计理论方法研究待解决的新问题  38-39
  1.3 论文的主要内容和结构  39-44
    1.3.1 论文的选题  39
    1.3.2 论文的研究目的和内容  39-41
    1.3.3 论文的结构安排  41-44
第2章机电产品拆卸信息建模及序列规划  44-71
  2.1 产品拆卸序列规划的数学表达  44-46
  2.2 基于“零件”的产品拆卸序列规划  46-59
    2.2.1 基于拆卸约束图的产品信息模型  46-48
    2.2.2 基于约束满足问题的序列规划求解方法  48-56
    2.2.3 实例研究  56-59
  2.3 基于“零件—联接关系”的拆卸序列规划  59-70
    2.3.1 基于“零件—联接关系”的产品信息模型  61-64
    2.3.2 基于“零件—联接关系”的拆卸序列规划数学表达与求解  64-68
    2.3.3 实例研究  68-70
  2.4 本章小结  70-71
第3章不确定条件下机电产品拆卸信息建模及序列规划  71-91
  3.1 不确定规划与拆卸序列的不确定性  71-73
    3.1.1 拆卸序列规划的不确定性  71-72
    3.1.2 不确定规划概述  72-73
  3.2 不确定条件下的拆卸序列规划  73-85
    3.2.1 不确定条件下变量的表达  73-74
    3.2.2 不确定条件下约束的表达  74-77
    3.2.3 基于不确定规划的拆卸序列规划数学表达与求解  77-80
    3.2.4 实例研究  80-85
  3.3 基于贪婪算法的拆卸序列调整  85-90
    3.3.1 基于贪婪算法的拆卸序列调整建模  85-87
    3.3.2 基于贪婪算法的拆卸序列规划  87-89
    3.3.3 实例研究  89-90
  3.4 本章小结  90-91
第4章机电产品拆卸设计改进方法  91-117
  4.1 机电产品可拆卸性能的评价  91-97
    4.1.1 零件的可拆卸性能评价  92-94
    4.1.2 产品的可拆卸性能评价  94-95
    4.1.3 产品拆卸性能影响因素的敏感性分析  95-96
    4.1.4 实例研究  96-97
  4.2 机电产品可拆卸联接结构改进设计  97-116
    4.2.1 基于实例推理的可拆卸结构改进设计  98-102
    4.2.2 利用 TRIZ 进行拆卸结构改进设计  102-114
    4.2.3 应用实例  114-116
  4.3 本章小结  116-117
第5章机电产品拆卸规划及辅助设计系统开发  117-129
  5.1 系统总体规划  117
  5.2 主要模块及其实现  117-128
    5.2.1 基于 PRO/E 二次开发的产品拆卸信息采集模块  117-122
    5.2.2 产品拆卸序列规划及拆卸性能评价模块  122-125
    5.2.3 产品可拆卸性改进设计模块  125-128
  5.3 本章小结  128-129
第6章全文总结  129-132
  6.1 对博士研究工作的总结  129-130
  6.2 进一步的工作展望  130-132
参考文献  132-148
攻读博士学位期间参与的科研项目  148-149
攻读博士学位期间发表(录用)的学术论文  149

机电产品拆卸规划及拆卸设计方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文