[發明專利]基于LCA的通用能耗模型建立方法

有效

• 申請號: 202010568495.3
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111898854B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 張培培;張文瑾
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;G06Q50/04
• 代理公司: 成都環泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;李輝

1.一種基于LCA的通用能耗模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設定：材料密度ρ、增材制造過程中精加工去除材料的體積分數f、材料的可回收性系數r、零件體積分數a、零件包絡線邊框體積V_T、零件制造過程中涉及的各部分能耗的單位能耗值為變量；

S2、輸入設定的變量至零件制造過程中涉及的多組能耗模型中，對各組能耗模型進行變量轉化；

S3、整合零件制造過程中變量轉化后的各組能耗模型，輸出零件制造的通用能耗模型；

零件制造的通用能耗模型包括增材制造通用模型和減材制造通用模型；

步驟S2中，當零件制造方法為增材制造時，涉及的多組能耗模型分別為：

與材料生產有關的能耗E_MatA的能耗模型：

機械加工過程的能耗E_MachA的能耗模型：

刀具使用產生的間接能耗E_ToolA的能耗模型：

增材過程的能耗E_Add的能耗模型：

運輸過程的能耗E_TraA的能耗模型：

步驟S2中，當零件制造方法為減材制造時，涉及的多組能耗模型分別為：

與材料生產有關的能耗E_MatS的能耗模型：

機械加工過程的能耗E_MachS的能耗模型：

刀具使用產生的間接能耗E_ToolS的能耗模型：

運輸過程的能耗E_TraS的能耗模型：

步驟S3中，當零件制造方法為增材制造時，整合各組能耗模型后，輸出的零件增材制造的通用能耗模型為：

步驟S3中，當零件制造方法為減材制造時，整合各組能耗模型后，輸出的零件減材制造的通用能耗模型為：

其中，

V_P為零件的體積，單位為cm³；

V_B為零件包絡線內的體積，單位為cm³；

U_Me為用礦石和原料制造單位質量材料的能耗，單位為MJ/kg；

U_Mf為單位質量原材料進一步加工為工件或金屬粉末的能耗，單位為MJ/kg；

U_Mat為生產單位質量的材料的能耗，單位為MJ/kg；

U_R為回收單位質量材料的能耗，單位為MJ/kg；

U_V為制造單位質量可用的庫存材料的能耗，單位為MJ/kg；

U_A為單位質量材料霧化的能耗，單位為MJ/kg；

U_F為單位質量材料成型的能耗，單位為MJ/kg；

E_Mat為生產原材料的能耗，單位為MJ/part；

U_T為切削單位質量材料與刀具有關的能耗，單位為MJ/kg；E_Tool為切削過程中與刀具有關的能耗，單位為MJ/part；

U_M為切削單位質量材料的能耗，單位為MJ/kg；

E_Mach為機械加工過程的能耗，單位為MK/part；

U_Add為沉積單位質量材料的能耗，單位為MJ/kg；

E_Add為增材過程的能耗，單位為MJ/part；

U_Tra為運輸每單位質量材料的每公里能耗，單位為MJ/kg·km；E_Tra為運輸過程的能耗，單位為MJ/part·km；

x_M為運輸原材料的距離，單位為km；

x_W為運輸廢料的距離單位為km。