【摘要】：節(jié)能降耗是當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。雖然在產(chǎn)品設(shè)計階段考慮節(jié)能降耗的理念已經(jīng)得到企業(yè)的認(rèn)可，但已有的一些節(jié)能降耗設(shè)計方法和單元技術(shù)在產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計階段遇到節(jié)能降耗設(shè)計目標(biāo)與產(chǎn)品的性能發(fā)生沖突時很難給出有效的指導(dǎo)，使得節(jié)能降耗設(shè)計技術(shù)得不到充分應(yīng)用。能量是節(jié)能降耗設(shè)計的關(guān)鍵因素，同時也是機(jī)電產(chǎn)品性能實現(xiàn)的重要保證，產(chǎn)品性能實現(xiàn)過程中合理的能量流動和分配可以在充分保證產(chǎn)品性能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上盡可能的減少能源資源的浪費，實現(xiàn)節(jié)能降耗設(shè)計目標(biāo)與性能保證之間的有效平衡。因此，針對典型機(jī)電產(chǎn)品開展基于能量流分析的節(jié)能降耗設(shè)計方法研究具有重要意義和實用價值。 本文首先提出了面向能量流分析的性能表達(dá)及性能約束域分解方法，限定了能流分析方法所適用的性能約束范圍并實現(xiàn)性能定性描述向定量設(shè)計指標(biāo)的轉(zhuǎn)化。引入了能量流元（EFE）作為能量流分析的基本對象，并對其建模過程中涉及到的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)——能量流元劃分，接口描述以及能量變化狀態(tài)確定進(jìn)行了方法分析。利用能量流元間的接口關(guān)系及能量變化狀態(tài)可定性分析機(jī)電產(chǎn)品各零部件的承載能力以及對性能的影響方式，為解決性能實現(xiàn)與節(jié)能降耗設(shè)計沖突奠定了理論基礎(chǔ)。 在能量流分析模型的基礎(chǔ)上提出了性能關(guān)重度和性能富余度兩個指標(biāo)用于定量分析性能實現(xiàn)過程中能量變化及分配關(guān)系對最終性能實現(xiàn)的影響。結(jié)合關(guān)注零部件篩選結(jié)果提出了基于數(shù)值計算和實驗數(shù)據(jù)回歸分析的性能關(guān)重度計算方法。通過對產(chǎn)品期望能量配比的分析，給出了承載零部件的性能富余度計算模型。綜合考慮性能關(guān)重度和富余度計算結(jié)果，提出了基于能量流分析的沖突消解準(zhǔn)則，為實現(xiàn)典型機(jī)電產(chǎn)品節(jié)能降耗設(shè)計與性能保證之間的沖突解決提供方法保證。 以分體式空調(diào)外機(jī)風(fēng)道系統(tǒng)和SUV汽車車架作為研究對象，，利用能量流分析模型對各自沖突問題進(jìn)行了建模表達(dá)和求解，給出了優(yōu)化解決方案，實現(xiàn)了產(chǎn)品在滿足性能要求下的風(fēng)道系統(tǒng)能效提高和車架輕量化設(shè)計，并開發(fā)了面向能量流分析的節(jié)能降耗設(shè)計支持系統(tǒng)，在驗證方法有效性的同時，為基于能量流分析的節(jié)能降耗設(shè)計方法在企業(yè)實際應(yīng)用提供了工具支持。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH122

【參考文獻(xiàn)】

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1 邱志平,王曉軍;結(jié)構(gòu)靈敏度分析的區(qū)間方法[J];兵工學(xué)報;2005年06期

2 楊英;趙廣耀;孟凡亮;;某轎車白車身結(jié)構(gòu)靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年08期

3 彭天好,楊華勇,傅新;工程機(jī)械中的泵與發(fā)動機(jī)匹配[J];工程機(jī)械;2001年08期

4 劉東,陳沛霖,劉傳聚;變頻技術(shù)與空調(diào)節(jié)能[J];節(jié)能技術(shù);2001年06期

5 趙艾萍,凌衛(wèi)青,謝友柏;支持性能驅(qū)動設(shè)計的產(chǎn)品性能表達(dá)[J];計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2002年11期

6 凌衛(wèi)青,耿海鵬,謝友柏;產(chǎn)品性能因素描述構(gòu)架的建立[J];計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2003年02期

7 葛如海,劉星榮;汽車車身對壁正面碰撞安全性評價指標(biāo)的研究[J];江蘇理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年04期

8 張昆;基于綠色設(shè)計的產(chǎn)品模塊化研究[J];機(jī)械設(shè)計;2002年09期

9 檀潤華,苑彩云,張瑞紅,曹東興;基于技術(shù)進(jìn)化的產(chǎn)品設(shè)計過程研究[J];機(jī)械工程學(xué)報;2002年12期

10 潘雙夏,高飛,馮培恩;批量客戶化生產(chǎn)模式下的模塊劃分方法研究[J];機(jī)械工程學(xué)報;2003年07期

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3 戚峗徽;面向能源節(jié)約的產(chǎn)品綠色設(shè)計理論與方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

4 仇成;創(chuàng)新問題解決理論（TRIZ）在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2008年

5 金曉紅;基于概率論的汽車產(chǎn)品可拆解性評價方法研究[D];吉林大學(xué);2009年

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2 周全;汽車超高強度硼鋼板熱成形工藝研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

本文編號：2706351