机械结构对称性在绿色设计中的应用

摘要

绿色化是机械工业发展的主要趋势之一。利用结构对称性实现产品绿色需求已经引起人们注意。国内外对机械产品绿色设计和机械对称性分别已有不少研究，然而对利用对称性实现产品绿色需求的研究尚较少见。本文主要研究如何应用结构对称性提高机械的绿色性能，取得了如下的进展:
　　1.基于产品生命周期，初步建立机械绿色设计需求体系，其内容包含节约物料、节约能量、节省时间、环境友好和人类友好等方面。
　　2.基于实例，初步分析了结构对称性在满足产品绿色需求中的作用与效果，提出部分绿色需求-产品结构对称性关联知识。
　　3.基于实例分析，提炼了机械结构对称性-绿色需求的部分关联知识，并提出应用结构对称性满足绿色需求的产品设计方法和流程。
　　4.应用上述方法开展绿色产品实践，获得一项用于能量回收的发电式减速带的发明专利。

目录

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致谢

摘要

插图和列表清单

1 绪论

1．1 选题背景

1．2 机械绿色设计的研究内容及研究现状

1．2．1 机械绿色设计的研究内容

1．2．2 机械绿色设计的研究现状

1．3 机械对称性的研究现状

1．3．1 对称性在绿色设计中应用现状

1．3．2 机械对称性设计理论研究现状

1．4 课题研究内容

1．4．1 存在问题和不足

1．4．2 研究重点

1．5 论文框架

2 机械绿色设计需求体系

3 结构对称性在节约资源设计中的应用

3．1 节约物料

3．1．1 原材料充分利用

3．1．2 减少工艺性物料消耗

3．1．3 废弃物回收再利用

3．2 节约能量

3．2．1 工作能量充分利用

3．2．2 减少工艺性能耗

3．2．3 能量回收再利用

3．3 节省时间

3．3．1 工作时间充分利用

3．3．2 减少工艺性时间消耗

3．4 小结

4 结构对称性在环境友好和人类友好设计中的应用

4．1 环境友好

4．1．1 减少有害废弃物料排放

4．1．2 减少有害能量排放

4．2 人类友好

4．2．1 安全

4．2．2 健康宜人

4．2．3 身心愉悦

4．3 小结

5 结构对称性知识在绿色设计中应用方法的探讨

5．1 结构对称性-绿色需求关联知识

5．2 有一定普适性的绿色产品结构对称性应用知识

5．2．1 绿色产品结构对称性应用知识

5．2．2 对称性匹配原理

5．3 结构对称性知识在绿色设计中的应用流程

5．3．1 结构对称性知识建模

5．3．2 结构对称性知识在绿色设计中的应用流程

5．4 结构对称性知识在绿色设计中的应用实例

5．4．1 功能-原理-结构求解

5．4．2 整体结构对称性设计

5．4．3 局部结构对称性设计

5．5 小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

作者简介