[发明专利]一种退役乘用车拆解的碳排放计算方法

摘要

本发明公开了一种退役乘用车拆解的碳排放计算方法，其特征是先根据拆解序列计算连接特征的拆卸能耗总和；然后根据连接特征拆解消耗的能量类型计算其拆解碳排放总量；再计算拆解环境影响造成的冗余碳排放；最后得出整个拆解过程的总碳排放量。本发明用于退役乘用车拆解碳排放的量化分析，使人们可以更好评估拆解过程对环境的友好程度，促进退役乘用车拆解的可持续发展。

主权项

一种退役乘用车拆解的碳排放计算方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、对退役乘用样车进行拆解，记录样车的拆解部件信息，并计算连接特征拆解的总能量消耗E：步骤1.1、计算各种连接特征的能耗，所述连接特征包括：螺纹连接、过盈连接、黏接、键连接、销连接、焊接和铆接；a、利用式(1)获得螺纹连接能耗E_scr：$E_{scr}=0.36\×{\mathrm{KDF}}^2/P(\frac{1}{C_a}+\frac{1}{C_b})---\left(1\right)$式(1)中，K为阻力系数；D为螺纹公称直径；F为预紧力；C_a表示以螺纹连接的连接件的刚度；C_b表示以螺纹连接的被连接件的刚度；P为螺距；b、利用式(2)获得过盈连接能耗E_int：$E_{\mathrm{int}}={\mathrm{\πfpl}}^2\frac{E_c{E}_d}{C_c{E}_d+C_d{E}_c}---\left(2\right)$式(2)中，f为以过盈连接的包容零件和被包容零件之间的摩擦系数；l为被包容零件的长度；p为过盈量；E_c为外包零件的弹性模量；E_d为被包容零件的弹性模量；C_c为被包容零件的刚性系数；C_d为外包零件的刚性系数；c、利用式(3)获得黏结能耗E_d：E_d＝(Σr_s‑r_l cosθ‑r_sl)·ΔS   (3)式(3)中，r_s为被黏结的固体表面的自由能；r_l为黏结剂表面的自由能；r_sl为固体与黏结剂之间的自由能；θ为被黏结的固体之间的接触角；ΔS为粘结剂的展开面积；d、利用式(4)获得松键连接能耗E_key：E_key＝F_kS_k        (4)式(4)中，F_k为键的压合力，S_k为键槽高度；利用式(5)获得紧键连接能耗E_key′：E_key′＝F_k′S_k′       (5)式(5)中，F_k′为键的压合力，S_k′为键的装配尺寸；e、利用式(6)获得过盈配合的销连接能耗E_pin：E_pin＝F_pl_p        (6)式(6)中，F_p为过盈配合的压入力，l_p为装配长度；f、利用式(7)获得需要黏接的圆锥销连接能耗E′_pin：E′_pin＝F′_pl′_p+E_d′       (7)式(7)中，F′_p为压入力，l′_p为装配长度，E_d′为黏结能耗；g、利用式(8)获得铆接能耗E_riv：E_riv＝P₁t₁       (8)式(8)中，P₁为铆接工具的输入功率；t₁为铆接工具的工作时间；g、利用式(9)获得焊接能耗E_wel：E_wel＝P₂t₂        (9)式(9)中，P₂为焊接工具的输入功率；t₂为焊接工具的工作时间；步骤1.2、利用式(10)获得连接特征拆解的总能量消耗E：式(10)中，E_t为所有第t种连接特征的能耗之和，为第t种连接特征的老化系数；N为连接特征的种类总数；步骤2、利用式(11)获得连接特征拆解的碳排放量C_s：式(11)中，λ_t为第i种连接特征的能源碳排放系数；步骤3、计算冗余因素的权重W：退役乘用车拆解过程中冗余因素包括：拆解过程的辅助工艺、拆解环境保护预处理和特殊拆解环境；步骤3.1、构建具有不同冗余因素指标的第k个比较判断矩阵R(P_ij)_k：n为矩阵阶数，也是冗余因素指标的个数，k∈[1,n]，Q_i为第i个冗余因素指标，P_ij为第i行第j个列的重要度模糊值；1≤i≤n；1≤j≤n；步骤3.2、由所述判断矩阵R(P_ij)_k得到上三角灰色比较矩阵R_D：并利用式(12)对所述上三角灰色比较矩阵R_D中第i行第j列元素q_ij进行白化处理：$q_{ij}={\mathrm{\χ}}_1{P}_{m_1,j}+{\mathrm{\χ}}_2{P}_{m_2,j}+...+{\mathrm{\χ}}_i{P}_{m_i,j}+...+{\mathrm{\χ}}_{k-1}{P}_{m_{k-1},j}---\left(12\right)$式(12)中，χ_i为第i个白化系数，χ_i∈[0,1]，P_mi,j表示k个比较判断矩阵中的第i行第j列元素P_i,j和第i+1行第j列元素P_i+1,j的中间数；步骤3.3、利用式(13)进行一致性检验：q_ij‑q_(i+1)j＝C      (13)式(13)中，C为常数；步骤3.4、利用式(14)获得第i个指标的权重w_i，从而获得指标的权重集w＝(w₁,w₂,…,w_i,…,w_n)：$w_i=\frac{{\mathrm{nq}}_{in}-0.5+\mathrm{\ψ}-\underset{j=1}{\overset{n-1}{\Σ}}{q}_{jn}}{n\mathrm{\ψ}}---\left(14\right)$式(14)中，ψ为各指标差异程度的度量，ψ∈(0,1)；步骤3.4、利用式(15)获得冗余因素权重W：$W=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{w}_i---\left(15\right)$步骤4、利用式(16)计算退役乘用车拆解碳排放C：