[发明专利]基于TRIZ的可拆卸联接结构的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及针对一种机电产品可拆卸联接结构的设计方法。

背景技术

针对现代社会对于产品绿色性能要求越来越高的现状，企业的生产设计也必须从传统设计向绿色设计转变。企业只有通过绿色设计来提高其产品的绿色性能，才能适应市场竞争和企业发展的需要。除了环保法律法规的逐渐完善迫使企业必须遵守相关的法律条款之外，更重要的是绿色设计本身的优点也可以让企业在实施绿色设计的同时获益匪浅，对企业自身的发展和市场竞争力的提高具有现实意义。

绿色设计的本质是将环境友好的思想融入到产品的设计过程中，使产品在其全生命周期内既满足用户的使用要求又降低对环境的影响。可拆卸设计正是改善产品拆卸回收等绿色性能的重要手段。可拆卸设计作为绿色设计的主要内容与关键技术之一，它要求所设计产品的结构易于装配、易于拆卸、方便维护，并使得产品在报废后对可用的部分能充分有效地回收和重用；同时要求在设计时就考虑产品拆卸回收处理工艺过程，控制环境污染物的排放，并节约资源、能源。

拆卸是产品回收、重用和再资源化的前提，无法拆卸的产品谈不上重新利用，更谈不上资源的有效回收。现代产品很多都是机电结合的或多学科交叉的技术密集型产品，有些产品兼有无污染或有污染部分，会给拆卸带来许多困难；整个产品废弃淘汰后，可再利用的部分由于拆卸困难而难于回收重用，即使能够拆卸，也由于拆卸过程费事、费力、经济性差，回收重用的价值不大。而不可拆卸产品不仅会造成大量可重用零部件、材料的浪费。而且若废弃物处置不当，还会造成严重的环境污染。

要从根本上解决产品回收和重用过程中的拆卸困难和污染等问题，就需要从产品的设计阶段入手，开展产品可拆卸联接设计方法的研究，寻求问题的解决办法。但是，迄今为止没有相关技术的公开报导。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于TRIZ的可拆卸联接结构的设计方法，将TRIZ理论中物—场分析模型、物理矛盾分析模型、标准解和创新法则等内容与可拆卸设计理论相结合，建立一种可拆卸联接设计方法，以便能够快速指导设计并获得可拆卸联接的设计方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明基于TRIZ的可拆卸联接结构的设计方法，所述可拆卸联接结构的设计包括可拆卸联接结构改进设计和联接结构稳定性设计，其特点是： 

所述可拆卸联接结构改进设计按如下步骤进行：

步骤1，使用物—场分析模型将可拆卸联接结构改进设计定义为第四类有害的相互作用模型，物质S₁和物质S₂分别定义为可拆卸指标恶化的诱发设计要素和拆卸指标恶化的表现设计要素，场F定义为恶化的可拆卸设计性能，应用TRIZ理论的一般解法或标准解获取对应的解决方案；

步骤2，判断步骤1所获取的解决方案是否出现影响产品其它性能的干涉情况，所述产品其它性能包括装配体装配和使用性能；若无干涉情况出现，则问题解决完毕，如出现干涉情况，则进行步骤3；

步骤3，使用物理矛盾分析模型，建立出现干涉情况的模型，依次查找分离原理、分离方法以及发明原理，设计解决方案；

所述联接结构稳定性设计按如下步骤进行：

步骤1，依据产品在使用一定时间后的工况，对联接结构进行可拆卸性能稳定性评价，获取待改进的设计对象；

步骤2，对待改进的设计对象进行物—场分析建模，从减少外界对联接结构有害影响的角度，建立一个物—场分析模型，使用TRIZ理论一般解法和标准解法获得解决方案；从增强联接结构自身的抗外界影响方面，建立新的物—场分析模型，使用TRIZ提供的一般解法和标准解法获得解决方案；

步骤3，对步骤2中获得的解决方案进行可行性评估，如果方案不可接受，利用第5类标准解中的17个解对方案进行简化，最终得到一个优化的解决方案。

本发明基于TRIZ的可拆卸联接结构的设计方法的特点也在于：

联接结构改进设计方法步骤1以及联接结构稳定性设计方法步骤2中所述的联接结构的物—场分析模型是一个新建的与已存在的联接相联系的功能模型，在问题的解决过程中，根据物—场分析模型所描述的问题，来查找相应的一般解法和标准解法。