【摘要】：隨著二氧化碳排放量增加,全球氣候變暖趨勢明顯。機電產(chǎn)品在國民經(jīng)濟中占有重要地位,也是碳排放量大戶。同時,機電產(chǎn)品作為我國出口第一大類產(chǎn)品,減少其碳排放不僅能夠維持生態(tài)平衡,而且利于我國在碳關稅貿(mào)易交往中提高競爭力。目前的綠色設計研究和應用大多集中在產(chǎn)品詳細設計完成或基本完成后,此時,設計信息較為完整、準確,易于開展環(huán)境影響評估或低碳評價,并進而對具體設計參數(shù)進行優(yōu)化改進;其明顯缺點是設計變更的成本高,改進優(yōu)化方向湮沒于大量非關鍵信息和設計變量中,故總體設計效率低下,企業(yè)難以應用且缺乏主動實施意愿。本文主要研究機電產(chǎn)品設計方案與其生命周期碳排放的關聯(lián)建模,以及產(chǎn)品方案設計階段生命周期碳排放計算方法。首先用宏微特征來表達產(chǎn)品。其次根據(jù)宏微特征值得到特征操作活動量,再乘以特征關聯(lián)活動碳排放強度系數(shù),得到產(chǎn)品生命周期碳排放量。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過分析產(chǎn)品方案設計過程,梳理產(chǎn)品零部件設計所需的數(shù)據(jù),細化宏微特征概念及其具體內(nèi)容。用宏特征表征零部件之間關聯(lián)特征,包括空間位置特征、連接特征等;用微特征表征產(chǎn)品零部件的詳細設計特征,包括尺寸特征、形狀特征、材料特征等。(2)基于宏微特征概念建立產(chǎn)品方案設計表征模型。按照產(chǎn)品的不同功能將零部件逐層分解,先將每個零部件用微特征來表達,再根據(jù)裝配關系將產(chǎn)品零部件用宏特征串聯(lián)起來。該模型既能表示產(chǎn)品的設計思路,又為產(chǎn)品生命周期碳排放的計算奠定基礎。(3)基于宏微特征提出碳排放量化方法。通過對產(chǎn)品宏微特征分析,從材料特征碳排放計算、形狀特征碳排放計算、技術處理特征碳排放計算和宏特征碳排放計算四個方面分步計算,最終得到產(chǎn)品方案設計過程中總碳排放量。(4)實例研究。本文選取電動自行車中部分重要零部件從制造和裝配兩方面進行碳排放計算研究,通過分析計算結果表明制造過程中產(chǎn)生的碳排放量要遠遠多于裝配產(chǎn)生的碳排放量;由材料特征產(chǎn)生的碳排放量是其中最多的部分。
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH122
【圖文】：

山東建筑大學碩士學位論文31針對上述提供的計算過程及公式，利用收集的齒輪輪坯（如圖3.1所示）加工工藝路線及數(shù)據(jù)進行計算，解釋上述計算公式的應用，表3.3為某企業(yè)齒輪輪坯加工過程中所用設備及加工參數(shù)表。圖3.1 某企業(yè)齒輪輪坯圖表3.3 齒輪輪坯加工過程中所用設備及加工參數(shù)表工步 工步內(nèi)容主軸轉速r/ min切削速度m/ min進給量mm /r切削深度mm進給次數(shù)1 粗車 310，外圓至 31163 63.3 0.66 3 32 粗車 B 端面 1.1 13 半精車 310，外圓至 310 250 244.3 0.16 0.5 24 半精車 端面 0.16 0.85 粗車 80，內(nèi)孔至 67 560 66.8 5.8 56 半精車 80，內(nèi)孔至 79 117.87 0.18 1.2 107 半精車 80，內(nèi)孔至 80 138.98 0.1 0.2 58 精車 端面，并倒角 545

而電動自行車是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ�，中國電動車量達 2.5 億輛左右[100]，對其碳排放量研究具有同樣重要的現(xiàn)實意義。目前我行車，行業(yè)集中度不高，小型企業(yè)偏多，但產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，如能在設計階同產(chǎn)品方案的碳排放量，對于提高電動自行車的設計效率和降低企業(yè)成本具有。電動自行車中電池的使用對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響，尤其是鉛蓄電池再使用結周期以后的環(huán)保問題一直都是人們關注的焦點。另外，電動自行車整個制造周的碳排放量也很大程度也不能忽視。本章針對此問題，對電動自行車的零件加裝配過程中產(chǎn)生的二氧化碳進行了詳細的計算，以達到在電動自行車在方案設即可計算得到在此方案下電動自行車生產(chǎn)制造過程中的二氧化碳排放量，為方高效率，為環(huán)境保護作出貢獻。對于前章模型的應用，本文選擇某企業(yè) 24 寸電動自行車進行初步驗證，圖 4自行車整體圖。由于電動自行車零件及其材料種類繁多以及數(shù)據(jù)有限，所以選要零件和裝配工藝進行碳排放計算以驗證本文關于碳排放計算方法。

胎、內(nèi)胎碳排放計算內(nèi)胎包括汽車輪胎、拖拉機輪胎、飛機輪胎、手推車胎、自行車胎等膠、丁基橡膠、丁苯橡膠，而電動自行車外胎材料統(tǒng)一為橡膠。通過測量得到其尺寸特征為：直徑 510mm、胎徑 45.5 、胎寬 44.45 量為 1.1kg 、一個內(nèi)胎質(zhì)量為 115 g 。由表 3.2 可知橡膠的材料特征 4.71E-04 kg /kg，根據(jù)公式（ 3 2）兩個內(nèi)外胎材料特征碳排放量為：-=1215 4.71 E 04=1.145gmaterC 內(nèi)外胎、方向把碳排放計算動自行車常用的輪輞材料多為鋁合金、鋼、鎂合金等金屬材料，本方鋁合金。其形狀特征為環(huán)形，外徑 520 、內(nèi)徑 495 、外寬 30 。經(jīng)查找此型號輪輞質(zhì)量為 350 。

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬峰;張華;鄢威;;數(shù)控機床能耗單元能耗成分分析數(shù)學模型[J];機床與液壓;2015年11期

2 李愛平;古志勇;朱t

本文編號：2773901