本文關(guān)鍵詞：基于TRIZ理論的熔融沉積快速成型技術(shù)優(yōu)化研究

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【摘要】：隨著制造業(yè)市場的全球化形成和人們對產(chǎn)品的需求變得越來越高，所以企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵是縮短產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計周期和減少新產(chǎn)品的投資風(fēng)險，從而不斷滿足人們對產(chǎn)品的要求。快速成型技術(shù)就是在這種情況下產(chǎn)生的，目前FDM工藝技術(shù)是快速成型技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的一種。因此，為了滿足制造業(yè)的需求，利用TRIZ理論的工具和方法，對FDM工藝技術(shù)進行優(yōu)化具有十分重大意義。 本文是以FDM工藝技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計為主線，通過將TRIZ理論應(yīng)用技術(shù)優(yōu)化中獲得優(yōu)化設(shè)計方案，并對這個優(yōu)化方案進行分析研究，得到了優(yōu)化設(shè)計的效果。 本文主要研究的工作如下： 1.在FDM工藝技術(shù)中提出了成型精度和成型效率的問題，確定了制約FDM工藝技術(shù)進化的矛盾問題。由于TRIZ理論中對不同問題具有不同解決理論，因此對其分析研究，確定應(yīng)用創(chuàng)新原理來解決FDM工藝技術(shù)存在的問題；以及對技術(shù)矛盾和物體矛盾進行分析，最終確定為成型精度和成型效率這對矛盾問題為技術(shù)矛盾。 2.首先將成型精度和成型效率轉(zhuǎn)化為構(gòu)成矛盾矩陣中的通用工程參數(shù)，然后利用技術(shù)矛盾問題的求解工具Pro-Techniques5.0軟件進行求解，找到解決這對技術(shù)矛盾的創(chuàng)新原理；根據(jù)對相應(yīng)的創(chuàng)新原理進行分析確定優(yōu)化設(shè)計方案。 3.根據(jù)提出的優(yōu)化設(shè)計方案進行研究，提出了以零件的表面平均臺階效應(yīng)和成型時間來對成型精度和成型效率目標來建立數(shù)學(xué)模型，列出函數(shù)表達式；并且針對連桿零件為研究對象，采用VC++和MATLAB軟件分別對兩個數(shù)學(xué)模型進行分析，得出了成型方向和分層厚度是影響成型精度和成型效率的兩個重要的因素。 4.提出了對成型精度和成型效率進行多目標優(yōu)化，建立了多目標優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型；并對智能優(yōu)化算法進行分析討論，最終采用粒子群優(yōu)化算法(PSO)對多目標優(yōu)化問題進行求解，，得出連桿零件成型時的最優(yōu)成型方向和分層厚度。通過優(yōu)化，零件的成型精度和成型效率得到了很大的提高。 通過研究發(fā)現(xiàn)：將TRIZ理論應(yīng)用到FDM工藝技術(shù)優(yōu)化中，能快速、高質(zhì)量地得出優(yōu)化方案，以此來提高零件的成型精度和成型效率，從而最終實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)化的目標。
【關(guān)鍵詞】：TRIZ理論 快速成型 Pro-Techniques5.0 成型方向 分層厚度
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH164
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題背景和意義9
• 1.2 熔融沉積快速成型技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 熔融沉積快速成型技術(shù)國外研究及發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 熔融沉積快速成型技術(shù)國內(nèi)研究及發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 快速成型技術(shù)簡介11-12
• 1.4 熔融沉積快速成型技術(shù)概述12-15
• 1.4.1 熔融沉積快速成型技術(shù)工藝原理及過程13-14
• 1.4.2 熔融沉積快速成型技術(shù)的特點14-15
• 1.5 本課題的研究主要思路、目標和內(nèi)容15-16
• 1.5.1 本課題的研究主要思路15-16
• 1.5.2 本課題的研究主要目標和內(nèi)容16
• 1.6 本章小結(jié)16-17
• 2 基于 TRIZ 理論的 FDM 工藝技術(shù)優(yōu)化設(shè)計17-30
• 2.1 TRIZ 理論概述17-19
• 2.1.1 TRIZ 理論的發(fā)展歷程18
• 2.1.2 TRIZ 理論的產(chǎn)生及內(nèi)容18-19
• 2.2 TRIZ 理論解決問題方法19-21
• 2.3 成型精度和成型效率問題提出21
• 2.4 問題解決理論的選擇21-22
• 2.5 基于矛盾矩陣的 FDM 工藝技術(shù)優(yōu)化22-27
• 2.5.1 TRIZ 矛盾研究22
• 2.5.2 技術(shù)矛盾解決流程22-23
• 2.5.3 通用工程參數(shù)確定23-24
• 2.5.4 ProTechniques 軟件概述24-25
• 2.5.5 基于 ProTechniques5.0 成型精度和效率的研究25-27
• 2.6 FDM 工藝技術(shù)優(yōu)化設(shè)計方案27-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 3 基于成型方向和分層厚度的成型精度和成型效率優(yōu)化研究30-50
• 3.1 建立成型精度和成型效率數(shù)學(xué)模型30-39
• 3.1.1 以成型精度為目標建立數(shù)學(xué)模型30-35
• 3.1.2 以成型效率為目標建立數(shù)學(xué)模型35-39
• 3.2 相關(guān)軟件介紹39-40
• 3.2.1 SolidWorks 軟件介紹39
• 3.2.2 VC++軟件介紹39
• 3.2.3 MATLAB 軟件介紹39-40
• 3.3 STL 文件格式分析40-43
• 3.3.1 STL 文件格式結(jié)構(gòu)40-41
• 3.3.2 STL 文件轉(zhuǎn)化研究41-43
• 3.4 成型精度和成型效率數(shù)學(xué)模型分析43-49
• 3.4.1 程序設(shè)計44-48
• 3.4.2 仿真及結(jié)果分析48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 基于 PSO 算法的成型精度和成型效率多目標優(yōu)化50-66
• 4.1 成型精度和成型效率多目標優(yōu)化問題建立50-52
• 4.2 PSO 算法52-55
• 4.2.1 PSO 算法概述52-53
• 4.2.2 PSO 算法原理53-55
• 4.2.3 PSO 算法參數(shù)55
• 4.3 成型精度和成型效率多目標優(yōu)化軟件設(shè)計55-61
• 4.3.1 加權(quán)系數(shù)設(shè)置圖形用戶界面的 GUIDE 設(shè)計56-57
• 4.3.2 基于 MATLAB 的編程57-61
• 4.4 軟件運行結(jié)果及分析61-65
• 4.4.1 軟件運行結(jié)果61-64
• 4.4.2 運行結(jié)果分析64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-72
• 附錄A72-74
• 在學(xué)研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李占利;快速成型技術(shù)中分層參數(shù)的優(yōu)化與決策[J];復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年04期

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3 劉厚才;儲愛民;;三維打印快速成型零件制作方向的優(yōu)化研究[J];工程圖學(xué)學(xué)報;2009年03期

4 陳挺;俞子榮;;基于OpenGL技術(shù)的STL數(shù)據(jù)格式的顯示[J];光盤技術(shù);2009年09期

5 朱季平;;快速成型技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用研究[J];裝備制造技術(shù);2011年08期

6 邱金蕙;王w藁

本文編號：632753