基于TRIZ的可拆卸连接结构设计研究

论文摘要

可拆卸设计是绿色设计的主要内容与关键技术之一,是保证产品结构易于装配、易于拆卸、方便维护的有效手段,同时也是使得报废产品的可用部分能够充分有效地回收和重用,实现资源和能源节约、环境保护的必然选择。要实现产品结构的可拆卸,需对零部件之间连接结构进行可拆卸设计,而设计的关键是需要创新方法的支持。因此,开展连接结构可拆卸创新设计方法的研究显得十分必要。本文运用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理,进行产品零部件间连接结构的可拆卸设计,形成了两种基于TRIZ的可拆卸创新设计方法。通过提取产品零部件连接关系,建立了零部件连接关系解释结构模型(ISM)有向图,研究了利用ISM有向图进行零部件连接关系分析和可拆卸性分析的方法;总结归纳了可拆卸连接结构设计的准则,介绍了零部件连接结构改进设计、快速拆卸连接结构设计的方法,并给出了产品可拆卸连接结构设计评价的方法;结合TRIZ冲突解决原理,构建了产品零部件及其连接结构的可拆卸属性与TRIZ工程参数之间的关联表,给出了基于TRIZ冲突解决原理的可拆卸连接结构设计创新方法;结合TRIZ物质—场分析原理,建立了产品零部件连接结构的物质—场模型,给出了基于TRIZ物质—场分析原理的可拆卸连接结构设计创新方法。最后,运用几个设计实例验证了文中方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 可拆卸设计研究的背景
• 1.1.1 资源与环境挑战
• 1.1.2 环境法律法规
• 1.1.3 国内外产品的拆卸回收现状
• 1.1.4 开展可拆设计研究的必要性
• 1.2 可拆卸设计研究综述
• 1.2.1 可拆卸设计主要内容
• 1.2.2 可拆卸设计国内外研究概况
• 1.2.3 可拆卸设计研究存在的问题
• 1.3 论文主要研究内容及论文结构
• 1.3.1 论文的选题和研究目标
• 1.3.2 论文的主要研究内容
• 1.3.3 论文的结构安排
• 第二章 产品零部件连接关系分析与可拆卸性分析
• 2.1 产品零部件连接关系分析概述
• 2.2 零部件连接关系获取与表达
• 2.2.1 零部件连接关系的提取方法
• 2.2.2 零部件连接关系的表达方法
• 2.3 构建零部件连接关系解释结构模型
• 2.3.1 计算连接关系可达矩阵
• 2.3.2 划分连接关系层次级别
• 2.3.3 构造连接关系ISM 有向图
• 2.3.4 标注连接关系ISM 有向图
• 2.4 连接关系解释结构模型构建实例
• 2.5 利用解释结构模型进行可拆卸性分析
• 2.5.1 可拆卸性分析
• 2.5.2 ISM 有向图应用于可拆卸性分析的方法
• 2.6 本章小结
• 第三章 可拆卸连接结构设计
• 3.1 可拆卸连接结构设计
• 3.2 可拆卸连接结构设计准则
• 3.3 可拆卸连接结构设计方法
• 3.3.1 零部件连接结构改进设计
• 3.3.2 快速拆卸连接结构设计
• 3.3.3 可拆卸连接结构设计存在的不足
• 3.4 可拆卸连接结构设计评价
• 3.4.1 连接结构拆卸和制造工艺性能指标
• 3.4.2 连接结构拆卸性能和制造工艺性能评价
• 3.5 本章小结
• 第四章 TRIZ 与可拆卸连接结构设计
• 4.1 TRIZ 原理
• 4.1.1 TRIZ 冲突解决原理
• 4.1.2 TRIZ 物质—场分析原理
• 4.2 TRIZ 可用于可拆卸连接结构设计
• 4.3 利用 TRIZ 进行可拆卸连接结构设计的方法
• 4.3.1 基于 TRIZ 冲突解决原理的设计方法
• 4.3.2 基于 TRIZ 物质—场分析原理的设计方法
• 4.4 本章小结
• 第五章 实例与应用研究
• 5.1 连接结构设计案例
• 5.1.1 不合理的连同拆卸结构改进设计
• 5.1.2 塑料件连接结构改进设计
• 5.1.3 紧钉螺钉可拆卸设计
• 5.1.4 SF 连接结构可拆卸设计
• 5.2 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ TRIZ 40 条发明原理详解
• 附录Ⅱ 新TRIZ 48 个工程参数详解
• 附录Ⅲ 新TRIZ 冲突矩阵
• 附录Ⅳ TRIZ 76 个标准解