發(fā)布時(shí)間：2020-06-10 13:23

【摘要】：節(jié)能降耗是當(dāng)今社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。雖然在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)方法和單元技術(shù)在產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段遇到節(jié)能降耗設(shè)計(jì)目標(biāo)與產(chǎn)品的性能發(fā)生沖突時(shí)很難給出有效的指導(dǎo)，使得節(jié)能降耗設(shè)計(jì)技術(shù)得不到充分應(yīng)用。能量是節(jié)能降耗設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，同時(shí)也是機(jī)電產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)的重要保證，產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)過程中合理的能量流動(dòng)和分配可以在充分保證產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上盡可能的減少能源資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗設(shè)計(jì)目標(biāo)與性能保證之間的有效平衡。因此，針對(duì)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(jì)方法研究具有重要意義和實(shí)用價(jià)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(shí)現(xiàn)性能定性描述向定量設(shè)計(jì)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(duì)象，并對(duì)其建模過程中涉及到的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——能量流元?jiǎng)澐�，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(duì)性能的影響方式，為解決性能實(shí)現(xiàn)與節(jié)能降耗設(shè)計(jì)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(gè)指標(biāo)用于定量分析性能實(shí)現(xiàn)過程中能量變化及分配關(guān)系對(duì)最終性能實(shí)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(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析的性能關(guān)重度計(jì)算方法。通過對(duì)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(jì)算模型。綜合考慮性能關(guān)重度和富余度計(jì)算結(jié)果，提出了基于能量流分析的沖突消解準(zhǔn)則，為實(shí)現(xiàn)典型機(jī)電產(chǎn)品節(jié)能降耗設(shè)計(jì)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(duì)象，，利用能量流分析模型對(duì)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(shí)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(jì)，并開發(fā)了面向能量流分析的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)，在驗(yàn)證方法有效性的同時(shí)，為基于能量流分析的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)方法在企業(yè)實(shí)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH122

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2706351