环境性能驱动的产品进化设计研究

发布时间：2017-05-18 12:00

  本文关键词：环境性能驱动的产品进化设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在环境恶化、资源枯竭、“绿色”“低碳”浪潮席卷全球的今天,谁掌控了产品设计创新能力,谁就同时占有了竞争中的先决权。绿色设计是解决上述问题的有效手段。但设计周期长、工作量大、目标不明确是困扰当前阶段绿色设计的三大问题。因此提出新的设计方法很有必要。 本文将工程概率映射方法引入本文所研究的问题中,结合模糊三角数提出了一种新的环境性能到产品结构的映射方法,应用该方法找到了环境性能较突出的产品结构；为了避免同时进化的结构太多,导致结果不理想,将产品进化问题分为结构进化与联接单元优选两部分。在结构进化方面,基于化学方程式提出了四种结构进化运算方式。在空间点坐标变化的基础上,实现了结构的搭接融合。最后以遗传算法为工具,实现了对零件的进化；在联接单元优选方面,以八种常见联接单元为研究对象,基于能耗-环境影响指标之间的关系,考虑不确定因素的影响,提出一种新的优选方法；以生命周期评价方法作为评价产品进化是否有效的标准；最后以发动机齿轮室为例,对前面章节提出的各种办法进行验证。
【关键词】：进化设计 环境性能 绿色设计 概率映射 发动机齿轮室
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB472
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-13
• 插图清单13-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 研究意义16
• 1.2 研究现状16-21
• 1.2.1 环境性能驱动的产品设计现状16-19
• 1.2.2 产品进化设计现状19-21
• 1.3 本文的组织结构21
• 1.4 小结21-22
• 第二章 环境性能到结构的分层映射方法研究22-32
• 2.1 引言22
• 2.2 产品环境性能到产品结构的映射22-26
• 2.2.1 商空间理论23-24
• 2.2.2 环境性能的构建与表达24-25
• 2.2.3 结构的抽象表达25-26
• 2.3 环境性能到结构的映射26-31
• 2.3.1 环境性能到产品结构单元的映射权重26-29
• 2.3.2 环境性能到结构单元的映射29-31
• 2.4 小结31-32
• 第三章 环境性能驱动的产品结构进化设计研究32-42
• 3.1 前言32
• 3.2 零件的抽象表达与基体的提取32-33
• 3.2.1 零件的抽象表达33
• 3.2.2 基体的提取33
• 3.3 产品进化运算表达33-37
• 3.3.1 化合进化运算34
• 3.3.2 分解进化运算34-35
• 3.3.3 置换进化运算35-36
• 3.3.4 易料进化运算36-37
• 3.4 进化结构单元搭接技术研究37-39
• 3.4.1 空间坐标转移37-38
• 3.4.2 进化结构搭接步骤38-39
• 3.5 基于遗传算法的进化算法39-41
• 3.5.1 遗传算法简介39-40
• 3.5.2 遗传算法基本步骤40-41
• 3.6 小结41-42
• 第四章 进化设计中联接单元优选研究42-57
• 4.1 引言42
• 4.2 联接单元温室气体排放计算42-51
• 4.2.1 联接单元连接过程温室气体排放模型42-43
• 4.2.2 产品装配过程理论碳足迹分析43-48
• 4.2.3 装配过程碳排放影响因素48-50
• 4.2.4 确定冗余因子50-51
• 4.3 联接单元装配过程对人体毒害评估51-52
• 4.3.1 联接单元毒性危险性分类51
• 4.3.2 毒性评价指标计算51-52
• 4.4 实例52-56
• 4.4.1 联接单元碳排放计算52-55
• 4.4.2 联接单元毒性计算55-56
• 4.5 小结56-57
• 第五章 基于生命周期评价的产品环境影响对比研究57-63
• 5.1 生命周期评价介绍57
• 5.2 生命周期评价方法技术框架57-60
• 5.2.1 目标与范围的确定57-59
• 5.2.2 清单分析59
• 5.2.3 影响评价59-60
• 5.2.4 结果解释60
• 5.3 评价模型和评价方法60-62
• 5.3.1 评价模型60-61
• 5.3.2 评价方法61-62
• 5.4 小结62-63
• 第六章 实例63-81
• 6.1 发动机齿轮室介绍63-69
• 6.1.1 发动机齿轮室的环境性能分析63-64
• 6.1.2 发动机齿轮室的结构视图64-66
• 6.1.3 发动机齿轮室环境性能到结构的映射66-69
• 6.2 发动机齿轮室的进化设计69-75
• 6.2.1 发动机齿轮室结构进化69-70
• 6.2.2 基于遗传算法的齿轮室进化设计70-73
• 6.2.3 发动机齿轮室结构搭接实现73-75
• 6.3 发动机齿轮室进化前后环境影响对比分析75-80
• 6.3.1 生命周期分析前期工作75
• 6.3.2 发动机齿轮室的清单分析75-76
• 6.3.3 环境影响评价76-79
• 6.3.4 结果解释79-80
• 6.4 小结80-81
• 第七章 总结与展望81-82
• 7.1 总结81
• 7.2 展望81-82
• 参考文献82-90
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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1 高洋;基于TRIZ的产品绿色创新设计方法研究[D];合肥工业大学;2012年

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