[发明专利]基于PSI方法的多材料车身选材方法

摘要

本发明公开了一种基于PSI方法的多材料选择方法，包括以下步骤：车身部件备选材料的确定；车身部件生命周期评价：利用GaBi软件对所述步骤一中确定的每种材料的车身部件在制造、使用以及回收阶段对环境造成的影响进行分析评价，并实现量化，量化之后的数据将作为环境评价指标列入选材决策矩阵中；步骤三、基于PSI方法的多材料车身选材：将备选材料的评价指标以及生命周期评价的各项指标等列入选材决策矩阵，并利用PSI方法实现决策矩阵的标准化，利用MATLAB编程实现PSI方法具体的运算流程，根据求得的最终偏好指数对各备选材料进行排序，确定选材结果。本发明基于车身轻量化和可持续性绿色设计要求，确定了较为全面的多材料车身选材评价标准。

主权项

1.一种基于偏好指数选择法的多材料车身选材方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、车身部件备选材料的确定：以轿车白车身作为研究对象，选取16种轻量化材料作为备选材料，包括：Q235钢、35号钢、合金结构钢40Cr、超低碳BH钢、双相钢500DP、低合金高强度钢HSLA460、奥氏体不锈钢0Cr18Ni9、马氏体钢AISI410、铝合金AL5xxx、铝合金AL6xxx、镁合金、钛合金、高强度碳纤维复合材料、高强度玻璃纤维复合材料、超高分子量聚乙烯、芳纶‑铝合金层板超混杂复合材料；步骤二、车身部件生命周期评价：利用GaBi软件对所述步骤一中确定的每种材料的车身部件在制造、使用以及回收阶段对环境造成的影响进行分析评价，环境因素影响类型分为全球变暖效应、酸化效应、富营养化、臭氧层破坏、光化学烟雾和能源耗竭六个方面，每个环境因素影响类型对应于一个确定的指标参数，全球变暖效应的量化指标为Kg CO2‑Equivalent，酸化效应的量化指标为Kg SO2‑Equivalent，富营养化的量化指标为Kg Phosphate‑Equivalent，臭氧层破坏的量化指标为Kg R11‑Equivalent，光化学烟雾的量化指标为Kg Ethene‑Equivalent，能源耗竭的量化指标为所消耗的能源，并利用GaBi软件进行仿真分析，通过生命周期评价，获得每个指标的影响当量值即量化参数，将每个指标的影响当量值作为环境评价指标列入选材决策矩阵中；步骤三、基于偏好指数选择法的多材料车身选材：将步骤一中各个备选材料的价格、密度、抗拉强度、弹性模量、屈服强度、疲劳强度、硬度、冲击强度、耐温性、腐蚀速率、成型性、铆接性、涂漆性、耐辐射性、回收难易、回收率以及步骤二获得的环境评价指标列入选材决策矩阵，并利用偏好指数选择法实现决策矩阵的标准化，利用MATLAB编程实现偏好指数选择法具体的运算流程，根据求得的最终偏好指数对各备选材料进行排序，确定选材结果。