機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)的理論建模與實驗研究
本文關(guān)鍵詞:機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)的理論建模與實驗研究
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【摘要】:制造業(yè)是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和技術(shù)進(jìn)步的重要推動力,但也造成了大量的資源消耗和污染物排放。作為制造業(yè)的工作母機(jī),機(jī)床代表了一個國家機(jī)械制造業(yè)的總體水平。隨著可持續(xù)發(fā)展理念在全世界范圍內(nèi)得到認(rèn)同,西方國家制定了越來越嚴(yán)格的技術(shù)性貿(mào)易法規(guī),對機(jī)床的可持續(xù)性能提出了更高的要求。機(jī)床可持續(xù)性能的強弱主要由機(jī)床的設(shè)計階段所決定,針對各設(shè)計方案進(jìn)行可持續(xù)性能定量評價并選出最優(yōu)方案就顯得尤為重要。因此,必須全面深入地分析影響機(jī)床可持續(xù)性能的因素,建立可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型來定量的評價機(jī)床各設(shè)計方案的可持續(xù)性能。針對機(jī)床產(chǎn)品,本文從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會和技術(shù)四個方面明確機(jī)床可持續(xù)性能的組成,分析影響其可持續(xù)性能的關(guān)鍵設(shè)計因素,據(jù)此建立了能完整反映機(jī)床可持續(xù)性能的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型指標(biāo)體系;谥笜(biāo)體系,本文對各項可持續(xù)性能指標(biāo)進(jìn)行量化,實現(xiàn)定量分析。根據(jù)直線型標(biāo)準(zhǔn)化方法去除指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的量綱。提出基于熵權(quán)系數(shù)法和層次分析法的指標(biāo)賦權(quán)方法,綜合考慮客觀數(shù)據(jù)和主觀判斷因素,較為合理準(zhǔn)確的實現(xiàn)指標(biāo)賦權(quán);诩臃ê铣煞ㄍ瓿煽沙掷m(xù)設(shè)計指數(shù)的合成計算。建立了綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會和技術(shù)的機(jī)床設(shè)計方案可持續(xù)性能的定量評價算法;赩BA語言,開發(fā)了集成在Solid Works軟件環(huán)境中的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)插件程序,拓展Solid Works軟件功能。插件程序具有數(shù)據(jù)讀取,數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,熵權(quán)值計算,權(quán)重修正,信息合成和參考數(shù)據(jù)修正功能,可由計算機(jī)輔助計算各設(shè)計方案的可持續(xù)設(shè)計指數(shù),定量直觀地顯示設(shè)計方案的可持續(xù)性能。以扳手加工機(jī)床的兩套設(shè)計方案為例,設(shè)計方案一是基于原有小型專用機(jī)床的扳手加工成套設(shè)備,設(shè)計方案二是全新設(shè)計的大型多工位扳手加工專用機(jī)床。通過定性分析得出設(shè)計方案二的可持續(xù)性能更優(yōu);谥笖(shù)模型從定量的角度對其可持續(xù)性能做出分析和評價,定量評價結(jié)果顯示:設(shè)計方案一的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)為0.359,設(shè)計方案二的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)為0.641,方案二較方案一可持續(xù)性能提升了78.55%。定量評價的結(jié)果與定性分析結(jié)論相一致且更加詳細(xì)具體,驗證了本文建立的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型的可行性和合理性。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)床 可持續(xù)設(shè)計指數(shù) 指標(biāo)體系 指標(biāo)賦權(quán) 定量評價
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG502
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-15
- 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-10
- 1.1.1 課題的研究背景8-9
- 1.1.2 課題的研究目的和意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
- 1.2.1 國內(nèi)外制造業(yè)可持續(xù)設(shè)計的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 國內(nèi)外可持續(xù)性能評價的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析12-13
- 1.3 本課題主要研究內(nèi)容13-15
- 第2章 機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型的指標(biāo)體系研究15-25
- 2.1 機(jī)床可持續(xù)性能的組成15-16
- 2.2 影響機(jī)床可持續(xù)性能的設(shè)計指標(biāo)16-23
- 2.2.1 影響環(huán)境性能的設(shè)計指標(biāo)16-18
- 2.2.2 影響經(jīng)濟(jì)性能的設(shè)計指標(biāo)18-20
- 2.2.3 影響社會性能的設(shè)計指標(biāo)20-22
- 2.2.4 影響技術(shù)性能的設(shè)計指標(biāo)22-23
- 2.3 可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型的指標(biāo)體系框架23-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型的綜合算法研究25-38
- 3.1 機(jī)床可持續(xù)性能指標(biāo)的量化25-33
- 3.1.1 能耗指標(biāo)和污染指標(biāo)25-27
- 3.1.2 成本指標(biāo)27-28
- 3.1.3 模塊化指標(biāo)28-30
- 3.1.4 輕量化指標(biāo)30
- 3.1.5 人機(jī)工程指標(biāo)30-32
- 3.1.6 精度指標(biāo)32
- 3.1.7 加工能力指標(biāo)32-33
- 3.2 機(jī)床可持續(xù)性能指標(biāo)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化33-34
- 3.3 機(jī)床可持續(xù)性能指標(biāo)的權(quán)重確定34-37
- 3.3.1 指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化矩陣34-35
- 3.3.2 指標(biāo)熵值的計算35
- 3.3.3 指標(biāo)熵權(quán)的計算35
- 3.3.4 指標(biāo)權(quán)重值修正35-37
- 3.4 機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)的合成計算37
- 3.5 本章小結(jié)37-38
- 第4章 機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型的軟件實現(xiàn)38-49
- 4.1 軟件總體設(shè)計思路38-39
- 4.2 軟件的界面和功能39-48
- 4.2.1 數(shù)據(jù)輸入和計算模塊40-43
- 4.2.2 指標(biāo)權(quán)重修正模塊43-45
- 4.2.3 數(shù)據(jù)合成模塊45-46
- 4.2.4 參考數(shù)據(jù)修正模塊46-48
- 4.3 本章小結(jié)48-49
- 第5章 機(jī)床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型的實驗研究49-66
- 5.1 兩種機(jī)床設(shè)計方案的簡介49-50
- 5.2 機(jī)床設(shè)計方案的原始數(shù)據(jù)50-60
- 5.3 設(shè)計方案可持續(xù)性能的定性分析與評價60-61
- 5.4 設(shè)計方案可持續(xù)性能的定量分析與評價61-65
- 5.5 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論66-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74
- 致謝74
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:758667
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