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文檔簡(jiǎn)介
1、目前日益嚴(yán)峻的能源短缺和環(huán)境污染,對(duì)汽車的節(jié)能減排提出了新的要求。研究表明,汽車輕量化是降低油耗和尾氣排放最行之有效的辦法。傳統(tǒng)上將輕量化分為材料輕量化、形狀輕量化、制造輕量化、設(shè)計(jì)輕量化、功能輕量化等。由于新材料的不斷涌現(xiàn),采取使用輕量化材料以減輕汽車質(zhì)量的方法引起了越來(lái)越多技術(shù)人員的關(guān)注。采用輕量化材料替換傳統(tǒng)材料常會(huì)導(dǎo)致更高的材料成本和生產(chǎn)成本,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn),必須考慮到成本問(wèn)題。如何在應(yīng)用輕量化材料的成本升高,
2、和其帶來(lái)的燃油經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保效益之間找到一個(gè)平衡點(diǎn),成了困擾開(kāi)發(fā)人員的一個(gè)難題。輕量化材料的選擇具有多屬性,多方案的特點(diǎn),材料的一些性能在滿足不同的零部件設(shè)計(jì)性能目標(biāo)時(shí),還可能存在相互矛盾。這種情況適合適用多目標(biāo)多屬性決策方法進(jìn)行解決。
基于“合適的材料用在合適的部位”的思想,本文采用了結(jié)合遞階質(zhì)量屋和模糊折衷決策理論的材料選擇方法,對(duì)汽車輕量化材料的選擇進(jìn)行了具體研究。通過(guò)遞階質(zhì)量屋方法和模糊折衷方法結(jié)合,可以有機(jī)的將顧客需求
3、和材料屬性聯(lián)系起來(lái),并多方面、多屬性分析問(wèn)題,解決了傳統(tǒng)選擇方法片面、主觀的缺點(diǎn),提供一個(gè)合理、科學(xué)的材料選擇方案。本文以車身零部件輕量化材料選擇為目的,需要確定一些備選的輕量化材料。備選材料的確定首先可以搜索滿足零件設(shè)計(jì)約束條件下的可行輕量化材料,這一過(guò)程可以通過(guò)材料專家系統(tǒng)或者工程設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇,給出的備選方案是烘烤硬化鋼(BH)、雙相鋼(DP)、高強(qiáng)度低合金鋼(HSLA)、某5系鋁合金、某6系鋁合金、鎂合金、碳纖維增強(qiáng)塑料(
4、CFRP)、高密度聚乙烯(HDPE)等9種材料,并根據(jù)決策目標(biāo)和備選材料,遵循全面性、目的性、獨(dú)立性的原則,選取密度、價(jià)格、楊氏模量、抗拉強(qiáng)度、延伸率、成型性、連接性、涂漆性、抗腐蝕性、回收性等10種屬性作為備選方案的屬性。不同材料的各屬性構(gòu)成了決策矩陣,其中有定量的精確屬性,可以通過(guò)查閱資料或調(diào)研得到;有的屬性是模糊定性的,本文中通過(guò)專家打分的問(wèn)卷調(diào)查專家打分。對(duì)決策矩陣進(jìn)行規(guī)范化處理得到規(guī)范化決策矩陣。
為了合理選擇材料,
5、滿足汽車零部件的顧客需求,本文選擇制造性、環(huán)保性、耐久性、成本、燃油經(jīng)濟(jì)性、NVH、扭轉(zhuǎn)剛度、抗凹陷度、彎曲剛度、抗撞性等十項(xiàng)顧客需求性能,并通過(guò)層次分析法兩兩比較得到相互重要程度。然后,采用遞階質(zhì)量屋方法確定材料屬性關(guān)于整體顧客滿意的權(quán)重,遞階質(zhì)量屋方法是一種對(duì)QFD總體框架進(jìn)行分解,進(jìn)一步明確層次結(jié)構(gòu)的新型QFD展開(kāi)方法。用規(guī)范化決策矩陣建立競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估矩陣,獲得材料屬性的熵權(quán)重,并和材料屬性關(guān)于整體顧客滿意的權(quán)重結(jié)合得到綜合權(quán)重,為
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