基于ABAQUS显式动力学的PCB板跌落研究

分析了ABAQUS/Explicit动力学的中心差分算法、稳定时间极限、能量平衡理论,研究了材料刚度、密度等力学参数以及网格密度对稳定时间极限和能量平衡的影响。建立了PCB板跌落的有限元模型,并采用惠斯通电桥测量应变法验证了有限元模型的准确性,在此基础上进行PCB板跌落研究。结果表明:ABAQUS/Explicit能够非常精确地处理冲击载荷问题;运用能量平衡理论可以在满足精度的前提下尽可能减小计算量。     

基于电热激发的主动拆卸产品设计方法及其设计准则研究

首先提出了基于电热激发的主动拆卸方法、多级主动拆卸方法及其设计准则,结合实际案例分析,说明了基于电热激发的主动拆卸产品的一般设计方法;将有限元分析结果与实验结果、电热激发实验与传统的热激发实验进行对比,验证了电热激发方法的可行性,并将这些方法及其设计准则用于产品的主动拆卸设计,明显提高了产品的拆卸效率。     

超临界水/正丁醇混合流体对CF/EP复合材料的降解作用

采用水/正丁醇混合流体降解碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料以回收高性能CF,分析了水、正丁醇和水/正丁醇混合流体对EP基体的降解能力,研究了水/正丁醇的体积比例、温度、时间及KOH浓度等对EP基体的降解率影响。结果表明:混合流体对EP基体的降解能力优于水和正丁醇;临界条件下,水的含量越高,混合流体对EP基体的降解能力越强;EP基体的降解率与温度、时间及KOH浓度呈正相关性;350℃、30min条件下,采用水含量为50%的水/正丁醇混合流体作为反应溶剂时,EP基体的降解率达到93.4%,与纯组分的水和正丁醇相比,CF/EP复合材料的降解率分别提高10.9%和24.6%;与原碳纤维相比,混合流体回收的CF单丝拉伸强度保持率在97%以上,且韦氏模数相近。     

基于智能材料的液晶显示器主动拆卸结构设计方法研究

将形状记忆材料作为液晶显示器支架之间的主动拆卸单元,运用ADSM方法对液晶显示器支架进行了重新设计。提出了液晶显示器支架主动拆卸设计原则,建立了主动拆卸单元的力学分析模型,利用ABAQUS优化了主动拆卸单元在液晶显示器支架上的布置位置,确定了主动拆卸结构的最优尺寸及其在支架结构中的布置位置,通过实验对液晶显示器支架主动拆卸结构的尺寸、位置及拆卸效果进行了验证。     

温度-压强耦合并行激发主动拆卸结构的设计方法研究

目前的主动拆卸结构的拆解一般应用单一物理场激发,在极端环境或意外环境中可能会发生主动拆解,产品可靠性不高,针对此,研究了温度-压强耦合并行激发主动拆卸结构的激发原理和特点,提出了温度-压强耦合并行激发主动拆卸结构的设计方法,并通过案例分析,验证了该设计方法的可行性。研究结果表明:应用温度-压强耦合并行激发的主动拆卸结构作为连接单元的产品,其可靠性大幅度提高。     

超临界流体对碳纤维/环氧树脂复合材料的降解作用

为对比分析不同超临界流体对碳纤维/环氧树脂（CF/EP）复合材料的降解效果,首先,在间歇反应釜中通过超临界流体降解CF/EP复合材料,分析了不同反应温度下超临界CO₂和超临界醇对CF/EP复合材料的降解能力,并提出了降解CF/EP复合材料的超临界流体选择方法;然后,采用单丝拉伸测试、SEM以及原子力显微镜等测试手段分析了超临界正丙醇和超临界正丁醇回收碳纤维的力学性能和微观形貌。结果表明:超临界CO₂对CF/EP复合材料的降解能力较弱,正丙醇作为夹带剂时,降解效果有显著提高;超临界正丁醇对CF/EP复合材料的降解能力最强,其次为超临界正丙醇,超临界甲醇的降解能力最弱;选用的反应介质介电常数越小、偶极矩越大、溶解度参数与树脂基体越为接近,在超临界状态下CF/EP复合材料越容易降解。使用超临界流体降解CF/EP复合材料可以得到性能优异的碳纤维,与原始碳纤维相比,通过超临界正丙醇和超临界正丁醇回收的碳纤维单丝拉伸强度保持率在98%以上,且韦氏模数相近。      

再生碳纤维回收利用及其增材制造复合材料性能评价

为实现碳纤维增强树脂基复合材料废弃物高效、高质、环境友好型回收与再生碳纤维高值再利用,提出了热活化氧化物半导体回收碳纤维与再生碳纤维增强复合材料(rCFRP)增材再制造的工艺方法。通过电磁顺磁共振与红外光谱测试分析了回收原理,基于单因素实验研究了树脂基体分解率的影响因素以及显著因素对再生碳纤维结构、性能的作用规律,探究了再生碳纤维增强聚乳酸复合材料(rCF/PLA)的力学性能及其产品应用。结果表明,回收过程无液相产物,气相产物主要为CO₂、H₂O;树脂基体分解率与温度、时间呈正相关,O₂浓度及流量作用不显著,树脂基体分解率可达97.1%且再生碳纤维表面无积碳产生。再生碳纤维表面氧化与石墨结构刻蚀程度随温度升高而增加,在一定温度下,合理的处理时间可减小其表面氧化与石墨结构刻蚀程度。再生碳纤维的单丝拉伸性能与温度、时间呈正相关,其单丝拉伸性能可保持原碳纤维的99%以上。与聚乳酸相比,rCF/PLA的抗拉强度提高了7.47%,抗弯强度与模量分别提高了12.29%与52.4%;与原碳纤维增强聚乳酸复合材料相比,rCF/PLA的抗...     

电热激发的主动拆卸结构设计

基于ADSM的主动拆卸驱动部件及其产品,传统的热激发方法(如水浴或空气浴加热)均为加热整个产品,能耗较高,加热时间长,而且加热时可能损害产品的零部件。电热激发作为主动拆卸结构的激发方法,实现主动拆卸结构所述连接部位的连接关系失效,大幅度的提高了电子产品在生命周期终端的拆卸效率,降低了产品零部件的回收成本。电热激发属于局部加热激发,由于能量集中,加热时间短,激发所需的能耗低,激发对产品其它零部件的热损伤很小。文中给出了电热激发法的原理,提出了基于电热激发的主动拆卸驱动部件和主动拆卸卡扣的设计方法,通过有限元分析软件对主动拆卸卡扣温度场的模拟计算,提出了主动拆卸卡扣所需电热片或电热丝功率的选择方法。     

斜盘式轴向柱塞泵最佳柱塞数确定方法

给出了斜盘式轴向柱塞泵结构及性能的主要影响因素,分析了柱塞数与各因素之间的关联性。运用综合因素评价法,对各因素进行综合性加权比较,得出了柱塞数选取最佳方案。运用该方法确定了K3V型双联轴向柱塞泵设计中的最佳柱塞数(最佳柱塞数为9)。     

基于热塑性热熔胶的主动拆卸结构设计方法研究

为改善电子产品拆卸性能,进一步丰富和完善主动拆卸理论,提高废弃电子电器产品回收率,有效回收电子废弃物中的各种金属、塑料等材料,实现电子电器产品在全生命周期末端的高效拆解以及材料的高值回收,提出热塑性热熔胶主动拆卸原理。通过遥控器的热熔胶主动拆卸试验,分析其电热激发、空气浴激发以及水浴激发的主动拆卸时间及影响因素,进而提出基于热塑性热熔胶的主动拆卸结构设计准则,最终提出基于热塑性热熔胶的主动拆卸结构设计方法。为实现电子电器产品在生命周期终端的一次性完全自动拆解,提出热塑性热熔胶产品分级主动拆卸方法,通过案例分析验证该设计方法的正确性。