自锁自拆卸结构的几何设计与优化

发布时间：2017-12-12 02:16

本文关键词：自锁自拆卸结构的几何设计与优化

【摘要】：随着社会的不断发展,工业制造水平的不断提高,工业制造目标已经不仅仅是大批量的标准化的工业零部件,而更多是小批量富有个性的生活用品和艺术品。比如最近火热的3D打印技术,消费者可以打印任意输入模型,在家里制造自己想要的模型。这些技术极大拉进了普通个体与工业成型制造的距离,然而,耗材的成本,模具模型的重复使用,仍然是一个问题。随着成型制造技术下探到消费领域,众多设计也得到了极大满足。设计已不仅仅面向普通使用,也越来越考虑到便携性,比如可拆卸橱柜、折叠自行车。这些设计使物体便于折叠或者拆卸,从而易于运输和储存。然而无论是面向普通使用还是面向便携性,设计者都希望物体的结构在使用的时候尽可能稳定,而且在拆卸的时候尽可能迅捷。所以结构组装的稳定性与拆卸的便捷性始终是一个重要话题。本文面向结构的组装与拆卸,针对三维壳体模型,提出一种基于自锁自拆卸结构的装配体。装配体分为若干可拆卸的活动组件,并通过自锁形成稳定结构。结构含有一个关键组件,未移除关键组件,其他组件被锁住,整个装配体处于稳定状态;移除关键组件,其他组件解锁,按照设计顺序在重力驱动下自行拆卸。本文主要贡献是开创性地构造性自锁自拆卸结构,并面向结构稳定性和活动性,分析并优化其自锁自拆卸性能。最后,本文使用3D打印技术打印并验证结果。本文所提出的结构与理论可以应用在制造领域和设计领域,为定制模具、任意模型的拆卸、组装、重复使用提供了一种可行的解决方案。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.7

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