基于能量流的耗能機電產(chǎn)品綠色設計方法

叢書序一
叢書序二
叢書序三
前 言
第1章 緒言1
1.1 耗能機電產(chǎn)品的資源環(huán)境問題2
1.1.1 能源和資源問題2
1.1.2 環(huán)境問題6
1.2 資源環(huán)境需求引入與產(chǎn)品功能、性能的矛盾9
1.2.1 矛盾沖突的案例9
1.2.2 矛盾沖突的歸類11
參考文獻13
第2章 設計與綠色設計15
2.1 產(chǎn)品的功能與性能16
2.1.1 功能的定義16
2.1.2 性能的定義16
2.1.3 能量、物質(zhì)在產(chǎn)品功能和性能實現(xiàn)中的作用20
2.2 設計的二重性與設計流程25
2.2.1 設計的二重性26
2.2.2 設計流程27
2.3 綠色設計框架與方法體系29
2.3.1 綠色設計框架29
2.3.2 綠色設計常用方法與工具31
2.3.3 基于能量流的耗能機電產(chǎn)品綠色設計方法的提出33
參考文獻36
第3章 概念設計中的能量、物質(zhì)和信息表征39
3.1 功能分析方法40
3.1.1 功能模塊劃分40
3.1.2 功能鏈中的能量流、物質(zhì)流與信息流42
3.2 與能量相關的建模方法45
3.2.1 鍵合圖45
3.2.2 Modelica建模48
參考文獻51
第4章 基于能量流的耗能機電產(chǎn)品綠色設計關鍵技術53
4.1 能量流建模54
4.1.1 能量流元表征方法54
4.1.2 能量流建模中的其他要素60
4.1.3 特征能量與能量特性方程61
4.1.4 能量建模方法的比較67
4.2 基于功能基的耗能機電產(chǎn)品能量流建模流程68
4.2.1 性能約束下的功能鏈模型69
4.2.2 能量流元的劃分74
4.2.3 接口與接口參數(shù)76
4.2.4 特征能量計算77
4.3 電冰箱能量流模型構建與驗證81
4.3.1 能量流模型穩(wěn)態(tài)仿真建模81
4.3.2 能量流元及其能量特性方程82
4.3.3 仿真計算90
4.3.4 試驗驗證94
4.3.5 基于能量流建模仿真的設計參數(shù)分析101
4.4 基于能量流的耗能機電產(chǎn)品性能匹配方法131
4.4.1 基于能量流模型的性能匹配方法與流程131
4.4.2 基于因果模型的性能關重度分析134
4.4.3 基于能量流的電冰箱制冷系統(tǒng)性能匹配實例分析143
參考文獻152
第5章 耗能機電產(chǎn)品綠色設計案例155
5.1 綜合考慮能效的家用電冰箱穩(wěn)健設計156
5.1.1 家用電冰箱的性能匹配設計156
5.1.2 電冰箱系列產(chǎn)品穩(wěn)健性設計166
5.2 被動安全性約束下的汽車車身輕量化設計171
5.2.1 輕量化與被動安全性171
5.2.2 被動安全性約束下的汽車車身能量流模型173
5.2.3 被動安全性約束下的汽車車身輕量化設計方法179
5.3 風電齒輪箱齒輪失效及其成因分析189
5.3.1 風電齒輪箱失效形式190
5.3.2 能量在失效中的作用192
5.3.3 行星輪疲勞開裂失效分析與改進202
5.3.4 高速輪系小齒輪點蝕疲勞原因分析222
參考文獻237