基于绿色特征的方案评价与优化

发布时间：2017-04-03 18:12

  本文关键词：基于绿色特征的方案评价与优化，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：制造业的快速发展在极大促进人类物质文明建设的同时,也对世界范围内的生态环境造成了巨大的破坏。能源、资源的过渡消耗,生态环境的恶化以及严厉的环保法规,迫使制造业由过去的粗放式发展向绿色设计、绿色制造转型。 生命周期评价技术(LCA)是产品环境影响评价最重要的工具之一,为量化产品绿色性提供了理论依据,也是绿色设计、绿色制造的重要支持工具。现有的LCA方法主要为后续评价,对数据要求较高,较难对产品方案进行评价。然而,产品设计方案作为产品设计的重要阶段,整个生命周期的环境性能很大程度上取决于产品设计阶段,如何在方案设计阶段对产品绿色性做出正确评价对提高产品环境性能具有重要研究意义。 本文引入“绿色特征”概念,针对产品方案设计阶段,提出了基于绿色特征的快速生命周期评价方法,并对产品方案的回溯与优化进行研究,从方案设计阶段提升产品绿色性。 完善绿色特征定义并对绿色特征属性进行规范,完善产品方案常规设计信息的表达；分析常规设计信息与绿色特征之间的映射关系及其表达形式,阐明了绿色特征的建模过程,提出了基于绿色特征的评价与回溯模型。 针对产品设计方案,分析常规设计信息的提取方式,提出了基于绿色特征的快速生命周期评价(RLCA)方法：基于产品模块化思想,通过功能匹配的方式获得产品的模块组合,形成与待评价方案功能最接近的虚拟方案；对虚拟方案中的设计信息进行提取,并构建相应的IT设计矩阵,基于绿色特征的建模过程获得虚拟方案中的绿色特征；对虚拟方案中无法确定的绿色特征采用专家估计法进行确定。 针对目前绿色设计方法缺少回溯机制、难以对方案进行优化的问题,建立了基于绿色特征的回溯优化机制：采用多元回归方法对绿色特征进行敏感性分析,获得敏感特征属性,并根据绿色特征映射关系获得相应的设计参数集；建立基于多学科协同优化的方案优化模型,设定优化约束条件,将获得的设计参数集作为优化模型的自变量对产品方案进行绿色性的优化。 最后,基于本文理论研究的基础,以罗茨鼓风机为实例进行绿色特征分析并进行快速评价,并对评价结果进行分析。
【关键词】：绿色特征 快速生命周期评价(RLCA) 回溯机制 方案优化
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 绿色设计背景介绍13-15
• 1.1.1 环境与资源问题13-14
• 1.1.2 环保法规的压力14-15
• 1.2 绿色设计15-18
• 1.2.1 绿色设计与绿色产品15-16
• 1.2.2 绿色设计研究现状16-18
• 1.3 生命周期评价(LCA)18-21
• 1.3.1 生命周期评价技术概述18-20
• 1.3.2 生命周期评价技术研究现状20-21
• 1.4 课题研究意义及来源21-22
• 1.4.1 课题研究意义21
• 1.4.2 课题来源21-22
• 1.5 主要研究内容22-23
• 第2章 绿色特征23-35
• 2.1 绿色特征定义23-26
• 2.2 绿色特征建模26-32
• 2.2.1 设计信息矩阵的建立26-27
• 2.2.2 绿色特征映射关系分析27-30
• 2.2.3 绿色特征的建立30-32
• 2.3 基于绿色特征的评价与回溯模型32-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章 面向方案的快速生命周期评价35-47
• 3.1 快速生命周期评价(RLCA)流程35-36
• 3.2 最优近似方案的确定36-42
• 3.2.1 方案模块化设计36-40
• 3.2.2 功能模块的物元表示40-41
• 3.2.3 贴近度计算41-42
• 3.3 模块化产品方案绿色特征的提取42-45
• 3.3.1 模块化方案绿色特征提取过程42-43
• 3.3.2 不确定信息的定量化处理43-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 基于绿色特征的回溯机制研究47-57
• 4.1 多元回归分析48-51
• 4.1.1 多元线性回归模型48-49
• 4.1.2 设计参数集的确定49-51
• 4.2 基于多学科优化思想的方案优化51-56
• 4.2.1 多学科优化理论51-52
• 4.2.2 多学科优化模型52-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第5章 实例分析57-67
• 5.1 罗茨鼓风机简介57-58
• 5.2 方案匹配58-60
• 5.3 绿色特征提取60-64
• 5.4 多元回归分析64-65
• 5.5 本章小结65-67
• 第6章 总结与展望67-69
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文与参研课题73-75
• 致谢75-76
• 学位论文评阅及答辩情况表76

【参考文献】

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本文编号：284762