产品再制造拆卸规划方法与零件再制造性评估方法的研究

发布时间：2020-01-19 21:38

【摘要】：随着世界工业化的进程,越来越多的工业产品为人们的生活带来巨大便利与舒适,但同时也制造了更多生活和工业废弃物。废旧产品的回收利用成为实现资源循环应用的关键步骤。而再制造作为回收利用的高级形式,其理论、技术得到了国内外学者的深入研究和推进。产品再制造拆卸规划方法与零件再制造性评估方法的研究,其目的为提高拆卸效率和再制造经济性,并为再制造实践提供坚实的理论依据和指导,对促进社会可持续性发展具有重要意义。面向再制造的拆卸序列规划要求模型易于建立,并生成快速有效的拆卸序列。本文选择与计算机集成度高的有向图作为拆卸模型建模基础,以便于拆卸和回收利用为目的完善零件关联度的评价因素,实现紧密连接零件的自动识别与模块化,提高自动建模水平和拆卸序列的生成效率。蚁群算法具有全局寻优、算法简单的优点,符合再制造拆卸序列生成算法的要求,本文将蚁群算法用于搜索优化生成拆卸序列。以拆卸模型生成的邻接矩阵为基础,得到当前可拆节点集合,所有的蚂蚁均于当前可拆节点集合中进行搜索。同时本文定义了产品拆卸信息值,以多因素按相应权重进行求值,将产品拆卸信息值作为蚂蚁选择下一个节点的依据。为了避免算法早熟,使蚁群在全局范围内进行寻优生成最优的拆卸序列,结合最大最小蚁群算法和蚁群系统算法,本文提出设定信息素范围、采用信息素精英更新原则和阈值选择方法,使蚂蚁有一定机率跳出当前选择,在全局内寻优,生成最优的拆卸序列,并得用田口方法和正交试验设计获取最优的蚁群算法参数组合。同时,为了评估拆卸序列整体的优劣,建立二次优化模型,对拆卸方向和工具变换带来的消耗进行综合评估,以优化选择。零件的再制造性是多因素的综合考虑,本文建立了基于技术、经济和环境的零件再制造可行性的评估模型,按照再制造和制造流程,分析各环节的经济成本组成、环境影响因素,并基于零件的失效形式,分析零件的参数及其范围,将零件的各项性能量化,使评价结果更为准确可行。
【图文】：

示意图,齿轮轴,示意图,先决条件

除为先决条件，在产品中具体表现为一节点位于另一节点形成的空间中，内部节点的解除需以外部节点的解除为先决条件等空间约束的情况。如图2.1所示的齿轮轴装配示意图:卜卜--‘卜-一曰曰哪哪哪哪哪哪哪哪哪哪龚龚岑岑岑岑岑岑零零零零 ////////////班卜长尸尸尸尸 lllll.....................名名名名名产 27/////////////兮兮兮兮兮兮兮沪沪一一一什一一一一一一斗一一茱茱茱茱茱茱茱茱茱茱茱茱茱薪薪爪爪爪爪爪爪爪爪爪爪爪爪爪了了了了了汤汤汤汤称称称称称称称犷犷 Z/////图2.1齿轮轴装配示意图1一齿轮2一轴承3一飞轮4一螺母5一齿轮轴

双桥,蚁群

3.2蚁群算法简介1989年Gosss等[45l做了著名的“非对称双桥”实验对蚁群的觅食行为进行了研究。实验过程如图3.1所示，其中，图3.1.。给出了“双桥”实验中非对称桥的尺寸，图3.1.b和图3.1.c分别给出了实验进行4分钟和8分钟时蚂蚁在寻找食物过程中的路径情况。“非对称双桥”实验揭示了蚂蚁在觅食过程中，最终会趋向于从巢穴到食物的更短路径。食物源觅食区觅食区集穴4分钟忿分钟(a)(b)(e)图3.1蚁群觅食双桥实验同时，，Goss等人通过进一步研究，确定了“双桥”实验的数学模型。首先，假设在路径上留下的信息素与经过的蚂蚁数量成正比。其次，蚂蚁在选择路径时，通过路径上残留的信息素量大小进行选择。设短桥为A，长桥为B
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP301.6;TH16

【引证文献】