基于温度—压强耦合激发的主动拆卸结构设计方法研究

发布时间：2017-05-08 12:13

  本文关键词：基于温度—压强耦合激发的主动拆卸结构设计方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，电器电子产品的更新换代速度不断加快，淘汰的废旧电器电子产品堆积如山，因此，电器电子产品废弃后的回收处理变得越来越重要。智能材料主动拆卸技术以某些物理场激发产品自动分解，极大提高了产品，尤其是小型电器电子产品的拆卸效率，得到广泛关注。然而，目前的主动拆卸结构主要采用单一物理场激发拆解的方式，从而造成主动拆卸产品在使用过程中有可能被意外激发而发生拆解，可靠性不高。本论文针对此类现象，对基于温度—压强耦合激发的主动拆卸结构及产品的设计方法开展研究，以期降低产品在正常使用中意外拆解的可能性，保证产品的可靠性。 首先，论文介绍了温度—压强耦合激发主动拆卸的原理及其典型结构，分析了其拆解、回收、再利用的过程。根据连接结构可拆卸性能的基本要求，提出了其设计准则。根据温度—压强耦合激发主动拆卸结构强度和变形量的要求，，推导了其典型结构的理论公式，并结合试验对理论公式进行修正，同时借助ABAQUS有限元分析软件建立了有限元分析模型，共同构成了典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构的设计理论。其次，对温度—压强耦合激发主动拆卸结构在产品中应用的理论与方法进行了初步探究，提出了此类主动拆卸产品的设计原则和设计流程。根据以上理论设计了一款主动拆卸鼠标，进行试验验证其拆解效果。并分析了影响拆解效果的因素，验证了温度—压强耦合激发主动拆卸结构及产品设计方法的正确性。最后，根据潜在失效模式与后果分析方法，对主动拆卸鼠标可能存在的失效形式进行了分析，并进行了极端工况的有限元模拟仿真。根据有限元仿真的结果，温度—压强耦合激发主动拆卸结构在单一温度或压强场作用下具有一定的冗余能力，证实了其可靠性要高于单一温度激发或压强激发的主动拆卸结构。
【关键词】：主动拆卸 温度—压强耦合 可靠性 有限元分析
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB472;TP334.2
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 插图清单13-15
• 表格清单15-16
• 第一章 绪论16-29
• 1.1 论文研究的背景及意义16-20
• 1.1.1 论文研究的背景16-19
• 1.1.2 论文研究的意义19-20
• 1.2 基于形状记忆高分子材料的主动拆卸20-23
• 1.2.1 形状记忆效应及形状记忆材料概述20
• 1.2.2 形状记忆高分子材料及其形状记忆机理20-23
• 1.2.3 基于形状记忆高分子材料的主动拆卸典型结构23
• 1.3 基于形状记忆高分子材料主动拆卸的国内外研究现状23-26
• 1.4 论文的主要研究内容及结构26-29
• 1.4.1 论文的选题和研究目标26-27
• 1.4.2 论文的主要研究内容27
• 1.4.3 论文的组织结构27-29
• 第二章 温度—压强耦合激发主动拆卸结构设计方法29-46
• 2.1 温度—压强耦合激发主动拆卸的原理29-31
• 2.2 温度—压强耦合激发主动拆卸结构的设计原则31-32
• 2.2.1 连接结构可拆卸性能的要求31
• 2.2.2 温度—压强耦合激发主动拆卸结构的设计准则31-32
• 2.3 典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构的设计理论32-45
• 2.3.1 典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构的强度设计32-35
• 2.3.2 典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构的变形量设计35-37
• 2.3.3 典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构理论模型的试验修正37-41
• 2.3.4 典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构的有限元仿真41-45
• 2.4 本章小结45-46
• 第三章 温度—压强耦合激发主动拆卸结构在产品中的应用46-70
• 3.1 温度—压强耦合激发主动拆卸产品的设计方法46-49
• 3.1.1 温度—压强耦合激发主动拆卸产品的设计原则46
• 3.1.2 激发温度和激发压强的选择46-47
• 3.1.3 温度—压强耦合激发主动拆卸产品的设计流程47-49
• 3.2 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的设计49-63
• 3.2.1 温度—压强耦合激发主动拆卸产品的鼠标连接结构的总体设计49-52
• 3.2.2 温度—压强耦合激发主动拆卸结构的尺寸设计52-58
• 3.2.3 温度—压强耦合激发主动拆卸结构的有限元仿真58-63
• 3.3 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的拆卸试验63-68
• 3.3.1 试验设计63-65
• 3.3.2 试验结果分析65-68
• 3.3 本章小结68-70
• 第四章 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的可靠性研究70-78
• 4.1 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的失效原因分析70
• 4.2 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的可靠性模拟70-77
• 4.2.1 鼠标工作状况受力测试70-71
• 4.2.2 温度—压强耦合激发主动拆卸结构受高压作用模拟71-72
• 4.2.3 温度—压强耦合激发主动拆卸结构大变形模拟72-73
• 4.2.4 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标受高温作用模拟73-74
• 4.2.5 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标意外跌落模拟74-77
• 4.3 本章小结77-78
• 第五章 总结与展望78-80
• 5.1 总结78-79
• 5.2 展望79-80
• 参考文献80-84
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况84-85

【参考文献】

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本文编号：351136