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拆卸是影响机电产品绿色性能的重要因素,提高机电产品的可拆卸性能是实现产品绿色设计的重要途径,也是提高产品拆卸回收过程综合效益的必要前提。论文在综述国内外研究现状的基础上,提出并深入研究了机电产品拆卸规划及改进设计的相关问题。主要研究内容包括如下六个方面:(1)建立了基于“零件—联接关系”的拆卸信息模型和对应的序列规划方法。分析了以零件为拆卸序列规划对象的不足,研究复杂机电产品零部件拆卸过程中不完全拆卸的状况,建立了以零件和联接关系同时为拆卸对象的拆卸信息模型及对应的拆卸序列规划方法。模型包含零件间约束到联接关系间约束的映射关系,采用模拟退火算法的拆卸序列求解方法求得的序列包括联接关系的解除序列和零件序列两部分,可以从过程和结果两方面对拆卸过程进行分析。(2)分析废旧产品与设计产品间的差异,在基于“零件—联接关系”的拆卸信息模型的基础上,将不确定规划理论引入拆卸信息模型和序列规划求解方面,建立了不确定条件下拆卸信息模型及及对应的拆卸序列规划方法,确保拆卸序列规划结果贴近实际。模型以统计学和随机机会约束规划理论为基础,而废旧产品在不确定状况下的宏观序列的求解方法则基于模拟退火算法。(3)针对具体情况下部分无法使用求得宏观普适序列进行拆卸的一些情况,以贪婪算法为基础,建立了拆卸序列调整的贪婪准则及流程,从微观层面上给出了宏观序列拆卸序列与实际不匹配的问题的调整方法。(4)分析了影响产品可拆卸性能的因素,从技术性、经济性、环境影响以及拆卸的不确定性四个方面建立了量化的零件、产品可拆卸性能评价指标体系,并建立了产品拆卸性能影响因素的敏感性分析方法。(5)以基于实例推理和TRIZ理论为基础,建立了可拆卸联接结构改进设计体系框架。建立了拆卸设计案例的表达模板和案例与设计要求的相似度求解算法,通过基于实例推理的方法可快速寻找之前的改进设计案例中与设计问题最为相似的求解方案;而通过TRIZ理论的“物—场”分析模型,可有效查找设计过程中对应的创新设计原理、标准解和创新设计法则,从而指导可拆卸联接结构的改进设计。(6)基于相关的研究理论和方法,设计开发了机电产品拆卸规划及辅助设计原型系统,并对其中的有关PRO/E系统二次开发的虚拟拆卸技术进行了研究。系统验证了研究方法的正确性、可行性和有效性,进一步探索了方法在产品设计开发过程中的应用。