收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ADSM的电子电器产品设计方法与主动拆卸技术研究

李新宇  
【摘要】:制约电子电器产品回收的一个主要因素是产品的拆卸效率低下,成本高昂,智能材料主动拆卸技术(ADSM)就是解决此难题的一种方法。智能材料主动拆卸技术的核心与关键是在产品中置入由形状记忆合金或形状记忆高分子材料等智能材料制成的主动拆卸结构。主动拆卸结构是一种在一定外界条件下通过形变或其它方式使产品的连接失效从而自行拆解开来的机械结构,它从工作原理上可分为两大类,一类是提供变形力使零部件拆解分离,主要由形状记忆合金制成,这类主动拆卸结构没有连结功能,称为驱动元件;另一类主动拆卸结构本身就是连接件,通过特定外界条件的激发产生形变或降低强度,从而失去连接功能使得产品拆解,称为主动拆卸连接件。由于ADSM方法可同时激发与拆卸一批产品,因此应用ADSM方法设计产品可以极大提高产品的拆卸效率,使产品的拆卸和回收处理非常方便。 论文针对我国电子电器产品拆卸效率低下,经济性、环境性差的现状,以实现产品零部件的高效、无破坏拆解为目标,对基于ADSM的电子电器产品的设计方法与主动拆卸技术进行了深入的研究: 论文从系统设计的角度分析了主动拆卸产品的设计要素,包括功能要素、结构要素及环境要素等。论述了主动拆卸产品的设计过程及设计准则,并给出了评估主动拆卸产品可靠性的方法。对于一些零部件数量较多的产品,采用单级激发会使零部件的分选变得十分困难,尤其是对于最常用的空气浴加热激发的主动拆卸产品,如果产品体积较大,内部的主动拆卸结构很难被迅速激发,从而降低了产品的主动拆卸效率。针对这类产品,可以采用多级主动拆卸的方法,即使产品的各零部件分几批进行主动拆卸。本文研究了多级主动拆卸产品在系统设计阶段进行级别划分的准则与方法。 主动拆卸结构从工作原理上分为驱动元件和主动拆卸连接件两类。本文分别分析了两类主动拆卸结构的工作原理,并研究了几种典型主动拆卸结构的设计准则与方法。最常用的主动拆卸结构是基于形状记忆材料的主动拆卸结构,本文给出了SMA驱动元件和SMP连接件的设计方法,并分析了影响其激发效果的因素,给出了提高拆卸效果的优化设计方法。普通的加热方式对于体积较大的主动拆卸产品来说加热效率较低,产品内部的主动拆卸结构需要较长的时间才能达到激发温度,且有可能损伤耐热性较差的零部件,降低产品的回收价值。本文利用电热激发的方式解决上述问题,给出了基于电热激发的驱动元件及卡扣连接件的设计方法,并进行了试验验证。对于一些不宜通过加热拆卸的产品,可以通过气压或液压作为驱动力激发主动拆卸结构,本文研究了基于压强激发的驱动元件及卡扣的设计方法。 最常用的温度激发主动拆卸结构及主动拆卸产品在正常使用过程中可能因遇到较高的温度发生意外的拆解,其可靠性随着外界温度的升高而降低。即使采用其它如气压、振动等方式激发的主动拆卸结构,但由于激发方式单一,其可靠性仍然较低。本文提出了多场耦合激发的方法,给出了基于多场耦合激发的主动拆卸结构设计方法,并建立了分析主动拆卸产品在多场耦合作用下行为的数学模型。 根据以上设计方法,设计了可主动拆卸的遥控器及手机,并进行了主动拆卸试验,验证以上设计方法及主动拆卸技术的可行性与正确性;对主动拆卸产品与普通产品的拆卸效率和生命周期成本做了比较,证明了基于ADSM的电子电器产品设计方法与拆卸技术的优越性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 米智楠,钱晋武,龚振邦,李旻,智计龙;形状记忆合金微型阀的研制[J];机床与液压;2001年01期
2 王吉军,初奕,马孝江,王刚,齐民,崔立山,杨大智;NiTi 形状记忆合金振动感知与主动控振研究[J];大连理工大学学报;1997年06期
3 孙妙娣;形状记忆合金及超塑性合金[J];河海大学常州分校学报;2001年01期
4 姚绍宁,周汉义;应用微机测定形状记忆合金的相变点[J];计量技术;2002年04期
5 严国荣;;形状记忆合金的开发及应用[J];光学精密工程;1983年06期
6 孙洪志;钛镍形状记忆合金管接头[J];稀有金属快报;2001年06期
7 李丹,程晓农;形状记忆合金的功能动力学特性[J];江苏大学学报(自然科学版);2002年04期
8 刘一梅,徐久军,李辉;形状记忆合金的抗穴蚀能力试验研究[J];大连海事大学学报;2003年02期
9 朱祎国,吕和祥;形状记忆合金本构模型的热力学框架[J];大连理工大学学报;2003年06期
10 王树新,邹松柏,温秉权,李晓平;一种新型形状记忆合金海底火山喷发热液采样器设计[J];液压与气动;2005年01期
11 缪卫东;;我国形状记忆合金应用现状及发展趋势[J];新材料产业;2008年05期
12 ;本刊1990年总目次[J];机械工程材料;1990年06期
13 左晓宝,李爱群,倪立峰,陈庆福;形状记忆合金在结构振动控制中的研究与应用[J];噪声与振动控制;2004年02期
14 薛素铎,董军辉,卞晓芳,李彬双;一种新型形状记忆合金阻尼器[J];建筑结构学报;2005年03期
15 焦正音;铁基形状记忆合金[J];山西机械;1994年04期
16 李杨民;微型记忆合金夹持器的研究[J];机械;1996年04期
17 陈安明,钱学军;形状记忆合金螺旋弹簧的设计[J];机械设计与制造工程;1999年01期
18 ;采用形状记忆合金的消防喷淋头[J];消防技术与产品信息;1999年11期
19 倪立峰,李爱群,左晓宝,陈庆福,李秋胜;形状记忆合金超弹性阻尼性能的试验研究[J];地震工程与工程振动;2002年06期
20 刘春晖,禹奇才,刘爱荣;基于新型形状记忆合金阻尼器的减振研究[J];广州大学学报(自然科学版);2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙双双;孙国钧;;形状记忆合金与弹簧-阻尼复合结构的力学性能[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
2 江世哲;王社良;王洁;;形状记忆合金在土木工程振动控制中的应用研究[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年
3 朱胜利;崔振铎;杨贤金;;氩气保护烧结TiNi多孔形状记忆合金的研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
4 饶光斌;王俭秋;柯伟;韩恩厚;;循环应力作用下伪弹性TiNi_(50.6)形状记忆合金的应力应变响应[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
5 林成新;谷南驹;赵连城;;FeMnSi系形状记忆合金的低温松弛研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 秦添艳;;形状记忆合金的发展[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 莫华强;刘玉辉;黄德诚;苟渊;郑斯奎;周旭昌;沈保罗;霍永忠;曾光廷;曾祥才;李敏榆;;NiTiNb形状记忆合金的应力松弛研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
8 孙双双;孙国钧;吴建生;;聚合物与形状记记合金组合杆的力学性能[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
9 成岩;韩晓东;张泽;WU M H;;热处理对Ti-Mo-V-Nb-Al合金微观结构的影响[A];2006年全国电子显微学会议论文集[C];2006年
10 赵连城;蔡伟;;形状记忆合金的研究进展[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李新宇;基于ADSM的电子电器产品设计方法与主动拆卸技术研究[D];合肥工业大学;2011年
2 王永军;含形状记忆合金复合结构振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王玉龙;形状记忆合金复合材料界面力学特性[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 王伟;形状记忆合金的本构模型及试验研究[D];大连理工大学;2012年
5 邹颖娴;应用SMA提高古塔抗震可靠性的理论与方法研究[D];西安建筑科技大学;2010年
6 邓俊楷;形状记忆合金中时效效应的原子模拟[D];西安交通大学;2011年
7 郑成琪;CuAlMn形状记忆合金的晶体结构和阻尼性能研究[D];江苏大学;2011年
8 朱祎国;形状记忆合金及其复合材料的本构关系[D];大连理工大学;2002年
9 崔振铎;生物医学用镍钛形状记忆合金激光表面改性的研究[D];天津大学;2003年
10 从道永;新型Ni-Mn-Ga磁致形状记忆合金的晶体结构与微结构研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王林伟;形状记忆合金对钢筋混凝土梁驱动效应的ANSYS分析[D];大连理工大学;2004年
2 王亚芳;形状记忆合金的超弹性及其应用研究[D];西北工业大学;2004年
3 甄睿;形状记忆合金相变点测试系统研究[D];合肥工业大学;2003年
4 袁月峰;形状记忆合金驱动器设计及控制研究[D];辽宁工程技术大学;2003年
5 曹玲飞;Cu-Al-Mn形状记忆合金马氏体结构及热稳定性的研究[D];中南大学;2002年
6 熊伟;形状记忆合金智能子结构控制系统的研究及应用[D];西安建筑科技大学;2001年
7 刘丽娟;电子辐照对形状记忆合金相变特性的影响[D];四川大学;2002年
8 吴为国;形状记忆合金耗能器及其结构被动控制方法研究[D];西安建筑科技大学;2004年
9 孙伟;TiNi形状记忆合金断裂机理的研究[D];兰州理工大学;2004年
10 郭一萍;钛镍形状记忆合金断裂等特性研究[D];兰州理工大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 彭新建 摘译;无镍形状记忆合金开发成功[N];中国冶金报;2002年
2 彭新建;日开发出超强磁性制品形状记忆合金[N];中国冶金报;2006年
3 褚幼义;形状记忆合金,材料新贵族[N];中国有色金属报;2001年
4 李有观;金属的记忆功能[N];中国有色金属报;2005年
5 戴丽昕;人生如棋 落子无悔[N];上海科技报;2008年
6 秋颖;潜艇隐身航行不留“航迹”[N];大众科技报;2002年
7 李有观;形状记忆合金材料的发展动向[N];中国有色金属报;2005年
8 李况;新型建筑电子化[N];中国房地产报;2003年
9 栾海;未来汽车有“预感”,能“自我保护”防碰撞[N];新华每日电讯;2007年
10 中国科学技术馆 李春才  ;会记忆的金属材料[N];大众科技报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978