基于温度—压强耦合激发的主动拆卸结构设计方法研究

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。

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 论文研究的背景及意义

1.2 基于形状记忆高分子材料的主动拆卸

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

1.4 论文的主要研究内容及结构

第二章 温度—压强耦合激发主动拆卸结构设计方法

2.1 温度—压强耦合激发主动拆卸的原理

2.2 温度—压强耦合激发主动拆卸结构的设计原则

2.3 典型温度—压强耦合激发主动拆卸结构的设计理论

2.4 本章小结

第三章 温度—压强耦合激发主动拆卸结构在产品中的应用

3.1 温度—压强耦合激发主动拆卸产品的设计方法

3.2 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的设计

3.3 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的拆卸试验

3.3 本章小结

第四章 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的可靠性研究

4.1 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的失效原因分析

4.2 温度—压强耦合激发主动拆卸鼠标的可靠性模拟

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况