發(fā)布時(shí)間：2017-09-26 02:26

  本文關(guān)鍵詞：選擇性激光熔化增材制造碳效率評(píng)估方法及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 低碳制造 增材制造 選擇性激光熔化 碳效率評(píng)價(jià) 傳統(tǒng)加工

【摘要】：《中國(guó)制造2025》明確提出“全面推行綠色制造”和實(shí)施“綠色制造工程”的戰(zhàn)略部署。資源、環(huán)境、能耗的約束性挑戰(zhàn)使得以降低資源消耗、緩解溫室效應(yīng)的“低碳制造”模式不斷受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣泛關(guān)注。選擇性激光熔化增材制造是一種新興的且最具發(fā)展?jié)摿Φ?D打印技術(shù),適用于直接熔化金屬粉末成型,具有加工復(fù)雜異構(gòu)機(jī)構(gòu)部件、成型精度較高、致密度好等優(yōu)點(diǎn)。然而,選擇性激光熔化增材制造工藝的原材料制備成本高、加工過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、能源消耗量大,其工藝碳排放特性缺乏有效的研究方法。在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于廣義特性函數(shù)集的制造系統(tǒng)碳流動(dòng)態(tài)模型及碳效率評(píng)估研究”(NO.51075415)的資助下,論文重點(diǎn)開展選擇性激光熔化增材制造碳效率評(píng)估方法及應(yīng)用研究,對(duì)工藝全生命周期碳排放模型、碳排放動(dòng)態(tài)特性以及碳效率評(píng)價(jià)方法等進(jìn)行詳細(xì)分析與研究,以期為選擇性激光熔化增材制造實(shí)施低碳制造評(píng)價(jià)提供理論支撐與方法指導(dǎo)。論文具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,建立選擇性激光熔化工藝全生命周期碳排放模型�；诋a(chǎn)品全生命周期理論,結(jié)合選擇性激光熔化增材制造工藝特征,建立其全生命周期碳排放模型;分析生命周期各階段的碳排放進(jìn)行量化方法;基于能量流、物料流、信息流建立選擇性激光熔化工藝的功能模型,并從物料消耗和能量消耗兩方面建立激光熔化工藝的碳排放理論數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)開展生命周期中制造階段的碳排放量化分析。其次,提出增材制造碳排放動(dòng)態(tài)特性及碳效率評(píng)價(jià)方法。基于增材制造系統(tǒng)輸入輸出特性實(shí)時(shí)耦合,建立增材制造系統(tǒng)碳排放動(dòng)態(tài)特性模型;基于生態(tài)效率從生產(chǎn)能力、生產(chǎn)收益、資源利用情況綜合評(píng)價(jià)增材制造碳排放性能,提出選擇性激光熔化增材制造碳效率綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),并對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相互影響及其參數(shù)動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行分析。最后,基于碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)選擇性激光熔化增材制造可持續(xù)性進(jìn)行分析。以常用機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)零部件齒輪為例,建立以選擇性激光熔化技術(shù)為代表的增材制造技術(shù)和以傳統(tǒng)切削加工和粉末冶金技術(shù)為代表的傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的齒輪加工工藝方案;提出傳統(tǒng)加工工藝碳排放分析方法;基于碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行對(duì)比分析。
【關(guān)鍵詞】：低碳制造 增材制造 選擇性激光熔化 碳效率評(píng)價(jià) 傳統(tǒng)加工
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG665
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-22
• 1.1 論文的選題背景8-13
• 1.1.1 發(fā)展低碳制造的背景與意義8-10
• 1.1.2 增材制造技術(shù)的來(lái)源與發(fā)展10-13
• 1.2 論文相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 增材制造技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 碳排放定量分析與評(píng)估的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文研究目的意義與課題來(lái)源18-19
• 1.3.1 論文研究的目的意義18-19
• 1.3.2 論文研究的課題來(lái)源19
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容19-22
• 2 選擇性激光熔化工藝全生命周期碳排放模型22-38
• 2.1 引言22-23
• 2.2 選擇性激光熔化工藝全生命周期分析23-24
• 2.3 選擇性激光熔化工藝各階段碳排放量化方法24-27
• 2.3.1 選擇性激光熔化產(chǎn)品使用階段碳排放量化24-25
• 2.3.2 選擇性激光熔化回收處理階段碳排放量化25-26
• 2.3.3 選擇性激光熔化運(yùn)輸階段碳排放量化26-27
• 2.4 選擇性激光熔化工藝制造階段碳排放量化方法27-35
• 2.4.1 選擇性激光熔化工藝基本原理概述27-30
• 2.4.2 選擇性激光熔化工藝制造階段的功能建模30-31
• 2.4.3 選擇性激光熔化工藝碳排放量化31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-38
• 3 增材制造碳排放動(dòng)態(tài)特性及碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)38-48
• 3.1 概述38
• 3.2 基于輸入輸出特性的增材制造碳排放動(dòng)態(tài)特性分析38-40
• 3.3 碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)40-46
• 3.3.1 三種碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)41-42
• 3.3.2 三種碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)系42-43
• 3.3.3 基于碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)特性43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 4 選擇性激光熔化增材制造技術(shù)的可持續(xù)性評(píng)價(jià)48-62
• 4.1 引言48-49
• 4.2 工程背景49-50
• 4.3 基于碳效率的選區(qū)激光熔化工藝與傳統(tǒng)加工工藝的對(duì)比分析50-61
• 4.3.1 傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的能耗及碳排放分析50-52
• 4.3.2 三種不同加工工藝方案的建立52-55
• 4.3.3 基于碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)的三種不同加工工藝制造模式的研究分析55-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 結(jié)論與展望62-64
• 致謝64-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 附錄72
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用的論文目錄72
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目72
• C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎(jiǎng)勵(lì)72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 范立坤;;增材制造用金屬粉末材料的關(guān)鍵影響因素分析[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè));2015年07期

2 本刊;;國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃[J];機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2015年04期

3 洪奕;高鵬;;增材制造技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用研究[J];模具工業(yè);2015年02期

4 郭朝邦;敬軍;;金屬結(jié)構(gòu)增材制造技術(shù)發(fā)展及其在高超聲速飛行器上的應(yīng)用分析[J];飛航導(dǎo)彈;2015年01期

5 趙劍峰;馬智勇;謝德巧;韓雪謙;肖猛;;金屬增材制造技術(shù)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

6 路鑫;李旭東;王資昌;;快速成形網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的IDEF0功能模型[J];價(jià)值工程;2014年27期

7 劉業(yè)勝;韓品連;胡壽豐;柴象海;曹源;;金屬材料激光增材制造技術(shù)及在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2014年10期

8 李小麗;馬劍雄;李萍;陳琪;周偉民;;3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì)[J];自動(dòng)化儀表;2014年01期

9 江洪;康學(xué)萍;;3D打印技術(shù)的發(fā)展分析[J];新材料產(chǎn)業(yè);2013年10期

10 盧秉恒;李滌塵;;增材制造(3D打印)技術(shù)發(fā)展[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2013年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 李洪丞;機(jī)械制造系統(tǒng)碳排放動(dòng)態(tài)特性及其碳效率評(píng)估優(yōu)化方法研究[D];重慶大學(xué);2014年

2 尹瑞雪;基于碳排放評(píng)估的低碳制造工藝規(guī)劃決策模型及應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2014年

3 趙學(xué)進(jìn);面向增材制造的模型重建方法與成型工藝研究[D];山東大學(xué);2013年

4 李瑞迪;金屬粉末選擇性激光熔化成形的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究[D];華中科技大學(xué);2010年

5 章文獻(xiàn);選擇性激光熔化快速成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

6 顧冬冬;激光燒結(jié)銅基合金的關(guān)鍵工藝及基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

7 沈顯峰;多組元金屬粉末直接激光燒結(jié)過(guò)程數(shù)值模擬及燒結(jié)區(qū)域預(yù)測(cè)[D];四川大學(xué);2005年

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本文編號(hào)：920965