毕业设计（论文）-机械零件绿色材料评价软件的设计与实现.doc

机械零件绿色材料评价软件的设计与实现机械零件绿色材料评价软件的设计与实现全套设计加扣3012250582 摘要在当今社会发展阶段，环境污染越来越严重，人们对低碳环保也越来越关注，绿色制造这种全新的制造模式也被重视起来。国家中长期科学和技术发展规划（20062020）年明确将流程工业绿色化作为优先主题的重要内容；国家“十一五”科学技术发展规划将“绿色制造关键技术与装备”作为国家科技支撑计划重大项目，这些都体现了国家对绿色制造的高度重视，所以绿色材料逐渐地成为了制造业研究的热点。材料是人类生存的物质基础，在绿色制造的过程中，绿色材料是必须解决的问题。在机械零件绿色材料的选择时需要考虑到材料的机械性能、工艺性能、经济性和环境属性。本课题从绿色设计的角度评价机械零件用的材料是否环保，采用模糊评价方法对材料进行综合评价，为绿色设计奠定基础。通过建立机械零件绿色材料评价体系，结合材料的机械性能、工艺性能、经济性和绿色度要求，以二级模糊综合评价方式对几种常见材料进行评价。采用.NET开发平台C#语言为软件开发工具进行模糊评价系统开发，软件开发完毕后通过实例进行验证。关键词： 机械零件，绿色制造，绿色材料，模糊评价 THE EVALUATION SOFTWARE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF MECHANICAL PARTS GREEN MATERIALSABSTRACTNowadays , the environment pollution is more and more serious in social development stage. People are increasingly concerned about low-carbon environment，The new green manufacturing also pay attention to it. “The Long-term Scientific and Technological Development（20062020）years” has determined the process industry green as an important part of the priority themes; “National Eleventh Five-Year science and technology development plan” make the Green manufacturing technology and key equipment as any major projects in National Technology Support Program, it reflecting the state attaches great importance to green manufacturing, so green materials has become a hot research manufacturing gradually. Material is the material basis for human survival, in the process of green manufacturing, the green material is a problem that must be addressed. When we choose mechanical parts green material we should consider the mechanical properties, process performance, economic and environmental properties of the material. This topic is green design from the perspective of evaluation of mechanical parts whether is environmentally friendly, using fuzzy evaluation method to evaluate the material to lay the foundation for green design. Through the establishment of the mechanical parts of green material evaluation system，Bonding material mechanical properties, process performance, economy and green requirement，using fuzzy comprehensive evaluation methods to evaluate several common materials. Then using the .NET development platform C # language fuzzy evaluation system development tools for software developers，After the completion of the development software is verified by examplesKey words: Environmental Pollution, Green Manufacturing, Green Materials, Fuzzy Evaluation目 录1 绪论11.1 引言11.2 国内外有关研究发展现状21.2.1国内有关研究发展现状21.2.2国外有关研究发展现状31.3 本文研究的主要内容42 应用模糊数学的绿色材料评价方法52.1绿色材料的一般要求52.2 建立二级模糊综合评价模型52.3 一级模糊模型综合评价72.3.1材料机械性能及单因素评价矩阵82.3.2材料工艺性能及单因素评价矩阵92.3.3材料经济性及单因素评价矩阵92.3.4材料绿色度及单因素评价矩阵102.4 二级模糊模型综合评价113 机械零件绿色材料评价软件的设计与实现123.1机械零件绿色材料评价软件的开发目标123.2机械零件绿色材料评价软件的开发原则123.3机械零件绿色材料评价软件的需求分析123.4机械零件绿色材料评价软件的开发环境143.5机械零件绿色材料评价软件的数据库设计143.6机械零件绿色材料评价系统软件使用说明163.6.1用户环境163.6.2用户登录163.6.3一级模糊评价的实现173.6.4二级模糊综合评价的实现193.7评价软件技术的实现193.8实例验证194 结论24参考文献25致谢27附录 部分数据库链接代码及关键算法代码28译文及原文461 绪论1.1 引言现如今随着科技的不断发展，环境的日趋恶化在一定程度上对人类以后的生存和发展空间构成了威胁。1987年世界环境与发展委员会发表了一项研究报告，第一次提出了可持续发展的观念。保护人类生存环境，实施可持续发展战略已经成为国际社会普遍关注的问题。制造业作为文明社会的支撑产业，为物质文明和精神文明提供了基础，但制造业在产品的生产和处理过程中产生的废弃物污染了环境。随着一系列环境问题的出现，比如臭氧层空洞、土地沙漠化以及淡水污染等，人们的环保意识也逐渐增强，在购买产品时也更加关心产品的环境属性。在这种情况下，绿色材料必将成为制造业的重点选择对象。对机械零件来说，在传统机械设计中，零件材料的选择主要是按照零件在产品中承担的功能进行选择，主要考虑的是材料的力学性能和特点工作环境下的一些特殊性能，还考虑到材料的工艺性能，但没有考虑到选材对资源的消耗和材料回收再利用的问题。在选材时设计师都是凭借一些经验选材，缺少科学的选材方法。所以选择机械零件绿色材料时，不仅要考虑到材料的机械性能、工艺性能和经济性，还要考虑到环境属性这一重要因素。绿色材料指的是具有良好的使用性能和环境协调性的材料，还具有环境净化和治理污染功能的材料，它涉及到材料设计、生产、运输、销售、使用处理等各个环节对材料及制成品的环境行为评价应包括产品安全性能、产品质量、经济合理和重点突出等项目，并且要符合国家标准和使用惯例。概括起来讲，绿色材料要达到的目标是利用材料的先进性。利用材料的环境适应性来达到人类活动范围和外部环境的一致协调。模糊综合评价法可以作为一种绿色评价方法，也是实现能源科学管理决策和节能设计的技术基础，材料的各个方面属性的数据是评价的基础。本文的研究从理论上是对机械零件绿色材料评价理论的拓展，对评价工具上来说是理论与技术相结合的创新。采用模糊评价方法对材料进行综合评价，建立机械零件绿色材料评价体系，结合材料的机械性能、工艺性能、经济性和绿色度要求，在查询相关资料的基础上并做一些调查研究，对材料进行综合模糊评价，得出的结果与理论实际相符，对绿色设计也有一定的设计参考价值，为绿色设计奠定了基础。采用C#.NET开发模式的评价，将模糊评价和编程语言相结合，使得对零件做出模糊评价更为方便，也方便数据的存储，便于以后将多种材料进行对比。1.2 国内外有关研究发展现状绿色文明已经席卷全球，在利用自然的同时我们更应该保护自然和节约能源。绿色材料是材料发展的必然，绿色意识的增加将提高产品的价值。随着21世纪的不断发展，“绿色”逐渐成为衡量材料品质的新标准，绿色材料也已经成为国内外学术界和企业界关注的热点。目前在绿色材料方面的研究已经取得一系列成果，并且在很多领域得到越来越广泛的应用。1.2.1国内有关研究发展现状在选择绿色材料零件时，毛文1考虑到材料的机械性能、工艺性能和经济性以及环境属性等重要因素，建立了机械零件绿色材料选择评价体系，并且采用了二级模糊综合评价对减速器材料选择进行了验证，选出了几种材料中最优的材料。最后得出两个结论：（1）在对机械零件绿色材料进行选择时，在考虑传统的机械性能、工艺性能和经济性的基础上，将环境属性考虑在内。由建立的二级模糊综合评价的数学模型，可以从多种材料中选出最适用的一种，这对实际工作具有一定的指导意义；（2）评价时，评价权重集和单因素评价矩阵的确立比较费时，需要查阅大量相应的手册和资料，从而从多种材料中客观地、合理地选择出最适用的一种材料。对此，李守泽、李晓松和余建军2阐述了绿色材料的概念内涵，详细评述了绿色材料评价与选择方法，具体分析了绿色材料应用研究的现状，提出了绿色材料研究存在的问题，并指出了今后发展的趋势。他们指出在绿色材料的评价或决策模型方面，使用的模型方法比较有限，而且模型比较单一。常见到的模型有基于Vague集的评价方法、TOPSIS法、多层次灰色综合评价模型、模糊综合评价法等，而且大多数采用传统算法，缺乏创新性。因此今后在绿色材料研究方面，对于使用的决策模型或评价模型可以在原有的方法基础上进行合理的改进和创新，使得所用的方法更具有科学性和实用性。宫清付3等指出在选择绿色材料时应遵守如下原则：（1）材料的环境友好性，这是绿色设计和制造的内在要求；（2）材料的节约化，这是绿色设计和制造的重要环节；（3）材料的可循环性，这是绿色设计和制造的根本特征。向东等4认为材料的绿色特性评估就是针对产品生产流程进行能源、资源、环保和劳保几方面的信息收集、量化和评价。曹杰和赵立权5通过对材料环境属性的分析，建立了绿色材料生命周期的模型评价体系，运用模糊综合评价的求权和理想解的排序相集合的方法，求出一个加工零件多种材料方案的最优解。孙奎洲和戴国洪6在对金属材料绿色设计评价模型设计时提出要计算金属材料环境负荷值，应首先确定过程的输入输出参量，即生产中的资源、能源的消耗量和废气量。李兆坚7对塑料材料的生命周期能耗算法进行分析研究，认为在塑料材料生命周期能耗评价时，其能耗应包括生产原料的能量；多产品联产过程的能耗应按所有可用产品均摊；应考虑回收再生率、加工成材率和加工能耗对塑料材料能耗的影响提出了塑料材料生命周期能耗的新算法并对国内建筑常用塑料制品的材料生命周期能耗进行了计算，得出了几种材料的生命周期能耗。1.2.2国外有关研究发展现状能量消耗是一个重要的环境性能考核指标，可以通过材料能量含量表进行判断8。荷兰劳动监察部提出用MAC值来获取一个总指标，用于考虑不同排放物合成空气和水9，这个方法能评价整个周期的材料性能。A . Jnsson 等通过全生命周期评价法评估并比较了油地毯、乙烯树脂、固体木质地板3种不同地板材料，结果表明固体木质地板明显最环保11。绿色材料在多个领域已经得到应用，尤其是在建筑、包装等行业的应用相对较多，一些有利的成果也被不断报道。Michael F写了一本面向工程专业的大学生在材料环境领域的著作，著作包含材料消耗、材料生命周期、面向环境的材料选择、可再生材料、材料可持续性等多个方面，还展示了60多种广泛使用的材料的环境性能。Zuoren Nie和Tieyong Zuo10认为选择绿色材料时应该注意以下几点：（1）无毒无害，包括化学稳定性和生物安全性，避免温室效应和臭氧层破坏等；（2）整个生命周期能量消耗和资源消耗都很低；（3）可循环、可重复利用、容易回收；（4）结构稳定可靠、利用率高；（5）减少环境污染、保护净化环境等。1.3 本文研究的主要内容本课题研究的中心是利用软件实现绿色材料的评价，为机械零件的绿色设计提供决策依据。具体内容包括以下几个方面：1）收集常用材料信息，从机械性能、工艺性能、经济性和环境属性4个方面进行具体分析，用这4种属性构筑成绿色材料评价体系框架，量化这些特征以便作为机械设计的评价依据。2）掌握模糊评价方法，采用模糊评价方法设计程序。模糊评价方法具体步骤：（1）构建模糊综合评价指标：进行模糊综合评价的基础是要建立综合评价指标体系，评价指标的选取会直接影响综合评价的准确性；（2）选用构建好的权重向量：通过经验法或者AHP层次分析法构建好权重向量；（3）建立评价矩阵：要构建出好评价矩阵就必须要构造合适的隶属函数，保证结果的准确性和可靠性；（4）权重和评价矩阵的合成：合成适当的合成因子，并解释结果向量12。 3）收集相关资料，使用开发软件以及软件工具的主要功能和运行环境。C#是专门为.NET的应用而开发的语言，C#拥有强大且逻辑结构一致的程序设计环境。C#不仅继承了C语言的语法风格，也继承了C+的面向对象的特性13。4）使用.net开发平台并以C#语言为软件开发工具，完成材料信息等计算机管理分析计算并进行编程。2应用模糊数学的绿色材料评价方法2.1绿色材料的一般要求对绿色材料的要求除了考虑具有一般材料的耐磨性、韧性、疲劳强度、工艺性和经济性外，还需要考虑环境因素，因此对绿色度还有一定的要求，例如环境污染度、资源消耗率和回收利用率，材料的环境属性由绿色度直接反应，包括对资源的消耗，对环境造成的污染，和对材料回收再利用的处理，其中对环境造成的污染和对资源的消耗尤为关注。2.2 建立二级模糊综合评价模型 要建立模糊评价模型，需要先确定评价对象的因素集。本次课题在绿色材料选择原则上从4个方面进行考虑，即材料的工艺性能、机械性能、绿色度和经济性。由于评价体系涉及的因素较多，所以采用二级模糊综合评价对材料进行评价。本次计算选取45钢、40Cr、QT600、普通陶瓷和聚丙烯这5种材料作为实例进行模糊评价并计算，并将数据导入到软件数据库，作为实例查询。机械零件绿色材料选择综合评价体系框架图如下所示。机械零件绿色材料选择评价绿色度经济性工艺性能机械性能材料成本加工成本回收成本能源消耗环境污染回收利用机加工性能 热处理性能塑性耐磨性韧性疲劳强度图2-1绿色材料综合评价体系框架1）评价因素集：U = U1,U2 ,U3 ,U4 （2-1）式中：U1是机械性能因素集；U2是工艺性能因素集；U3 是经济性因素集；U4是绿色度因素集。对于式中的每个Ui又有： U1=u11，u12，u13，u14=疲劳强度，塑性，韧性，耐磨性 U2=u21，u22=热处理性能，机加工性能性 U3=u31，u32，u33=回收成本，加工成本，材料成本 U4=u41，u42，u43=回收利用，环境污染，能源消耗式中：uim为每类因素集中的具体影响因素；ni为第i组因素所含因素的个数。2）评价集为：V =v1，v2，,vm，V Rn（2-2）式中：v1 vn分别代表可以选用的材料的等级。3）权重集为：A=a1，a2，,am，A Rm（2-3）且A满足归一化条件，即i=1nai=14）评价矩阵为：Ri=（2-4）式中：rij（i =1,2，m；j=1,2，n；0rtj1）为vj=元素对ui元素的隶属度；Ri（i=1，2，3，4）为因素集Ui的单因素评价矩阵。5）综合评价:一级模糊综合评价结果为：Bi=AiRi（2-5）式中：Ai为 U1， U2， U3， U4中各因素的权重，即：Ai=（ai1，ai2，aim）（i=1，2，3，4）（2-6）二级模糊综合评价单因素评价矩阵为：R=（2-7）二级模糊综合评价结果为：B =AR（2-8）其中：B=（b1，b2，bn），模糊评价结果的选择遵循最大隶属度原则，bj0= maxbj（j=1，2，n）2.3 一级模糊模型综合评价对于多项因素决策时，宜采用专家打分法得出单因素评价矩阵和评价权重集。专家打分法是由同行业专家和权威人士组成的评价专家组，按照专家们打分的统计结果确定单因素矩阵数值和权重值。专家组的决策者应为长期从事绿色材料研究的工作人员以及长期从事绿色材料研究的评价专家。专家在某种原则上给某种事物上打分，事实上是建立在事物间的相互比较的基础上的，从而给出相对的系数。在分配权重系数时，权重系数和为1，专家填写权重因子判断表时，具体做法是比较每个二级指标对一级指标的影响比重，用得出的分数表示比重影响大小。影响比重大，得分大，影响比重小，得分小。2.3.1材料机械性能及单因素评价矩阵查阅材料各项机械性能，得出常用材料单因素评价矩阵如表2-1所示。表2-1 材料机械性能单因素评价矩阵表材料名称疲劳极限屈服点韧 性硬 度-1/Mpas/MPaAiK/jHB45钢2700.523550.42390.612290.4440Cr3200.625000.6390.614800.92QT6002610.53700.44/02700.52普通陶瓷3000.65100.62/010001聚乙烯400.08200.021200.95700.15评价权重集为A1=0.5，0.3，0.1，0.1所以评价矩阵为：R1= （2-9）则一级模糊评价结果为：B1=A1R1=（0.5，0.3，0.1，0.1）=（0.494，0.643，0.434，0.586，0.156）（2-10）2.3.2材料工艺性能及单因素评价矩阵采用专家打分法得出的材料工艺性能单因素评价矩阵如表2-2所示。表2-2 材料工艺性能单因素评价矩阵表材料名称热处理性能机加工性能45钢0.60.840Cr0.60.6QT6000.60.9普通陶瓷0.70.9聚乙烯0.50.6评价权重集为A2=0.4，0.6所以评价矩阵为：R2=（2-11）则一级模糊评价结果为：B2=A2R2=（0.4，0.6）=（0.720，0.600，0.780，0.820，0.560）（2-12）2.3.3材料经济性及单因素评价矩阵由专家打分法得出材料经济性单因素矩阵如表2-3所示。表2-3 材料经济性单因素评价矩阵表材料名称材料成本加工成本回收处理成本45钢40CrQT600普通陶瓷聚乙烯评价权重集为A3=0.3，0.4，0.3所以评价矩阵为：R3=（2-13）则一级模糊评价结果为：B3=A3R3=（0.3,0.4,0.3）=（0.680，0.400，0.680，0.400，0.330）（2-14）2.3.4材料绿色度及单因素评价矩阵由专家打分法得出材料绿色度单因素矩阵如表2-4所示。表2-4 材料绿色度单因素评价矩阵表材料名称能源消耗度环境污染度回收再利用度45钢40CrQT600普通陶瓷聚乙烯评价权重集为A4=0.2，0.4，0.4所以评价矩阵为：R4=（2-15） 则一级模糊评价结果为：B4=A4R4=（0.2，0.4，0.4）=（0.800，0.320，0.840，0.380，0.800）（2-16）2.4 二级模糊模型综合评价进行二级综合评价时应该对机械零件绿色材料的机械性能、工艺性能、经济性和绿色度要求综合考虑，由专家打分评定后，确定权重集为A =0.4，0.3，0.15，0.15二级模糊综合评价的评价矩阵为：R=（2-17）得出二级模糊综合评价结果为：B=AR=（0.4，0.3，0.15，0.15） =（0.636，0.545，0.636，0.597，0.400）（2-18）bj0=maxbj=b1=b3=0.636所以在这5种材料中进行模糊评价并计算后比较得出45钢和QT600作为材料选择时最为绿色。3机械零件绿色材料评价软件的设计与实现3.1机械零件绿色材料评价软件的开发目标本系统的开发是通过计算实现对绿色材料的评价，为制造业绿色材料设计人员和管理人员提供一个易于掌握的机械零件绿色材料评价支持软件，为研究人员提供支持信息，给使用者提供有关评价方法和评价结果，为机械零件的绿色设计提供决策依据。系统能够建立机械零件材料信息库，描述其机械性能、工艺性能、经济性和绿色度材料属性，并建立指标体系数据库，然后采用评价方法给出评价结果。3.2机械零件绿色材料评价软件的开发原则1）可行性原则。机械零件绿色材料评价软件以指导绿色评价为目标，所以，系统设计要从实用性和可行性出发，根据系统能实现的可行性设计进行总体设计。2）系统协调性。机械零件绿色材料评价软件由多个评价模块构成，系统的运行结果的正确性和模块之间的协调工作机制有关。3.3机械零件绿色材料评价软件的需求分析机械零件绿色材料评价软件的设计从实际使用流程出发，根据评价需要，设计一级模糊评价窗口和二级模糊评价窗口，最后实现每一个评价的算法，采用软件和数据库相结合的层次结构，面向对象的开发方法和可视的开发工具。软件功能图和流程图分别如下图3-1和图3-2。绿色度经济性工艺性能机械性能图3-1软件功能图管理数据库一级评价数据提交输出结果一级评价数据是否全部输入？二级评价输出结果是否用户登录开始结束图3-2软件流程图3.4机械零件绿色材料评价软件的开发环境系统总体开发使用Visual Studio软件为开发工具，以.NET Framework 4.0为框架，框架图如下图3-3。VS是完全面向对象可视化的编程软件，尤其是在开发界面上有很大的优势。在使用C#进行算法开发时，容易实现算法中设计的矩阵运算处理。此外，为了解决数据的查询和存储问题，本系统采用了SQL语言和.NET语言相结合。后台数据库采用 SQL Server 2008数据库，便于操作和管理。图3-3 .NET Framework 4.0框架图3.5机械零件绿色材料评价软件的数据库设计数据库是整个绿色材料评级系统的基础，为评价的每个阶段提供数据支撑。机械零件绿色材料的评价涉及到多方面的数据，数据库系统的完整直接影响整个绿色材料评价结果的准确性。因此在设计数据库时，必须注意数据的安全性和完整性，同时也要保证数据库有一定的独立性和扩展性。数据库结构图如下图3-4。本次数据库在设计上采用先将45钢、40Cr、QT600、普通陶瓷和聚乙烯5种机械零件材料数据导入SQL数据库，作为基础数据，数据库材料构成信息如下图3-5（以材料经济性表为例）。在使用软件时，可以直接查找这5中材料的信息和评价结果，为了保证数据库的独立性和扩展性，在此功能上还实现了输入新的机械零件材料信息后可以计算出评价结果，并将其保存到数据库，这样避免了一次性需要向数据库导入大量材料信息的繁琐。在评价过程中，数据库中的数据为评价过程的实施提供标准和参照的依据，用户在输入数据后能与其它数据进行比较、计算、分析后得到评价的结果。经过对系统的分析和设计，本系统模拟运行基本实现了预期目标。系统可以对零件做出一级模糊评价和二级模糊综合评价，系统运行结果可靠性高，具有良好的可维护性和可扩充性。MachinenameCol_1Col_2Col_3Machine WeightCol_1Col_2Col_3Col_4EconomynameCol_1Col_2Col_3Economy WeightCol_1Col_2Col_3TechnologynameCol_1Col_2Technology WeightCol_1Col_2GreennessnameCol_1Col_2Col_3Greenness WeightCol_1Col_2Col_3Synthetical WeightCol_1Col_2Col_3Col_4图3-4数据库结构关系图图3-5 数据库材料经济性表格3.6机械零件绿色材料评价系统软件使用说明3.6.1用户环境1）硬件要求：内存1G；硬盘20G2）软件要求：操作系统：Windows 7 及以上（需安装.NET FrameWork4.0）数据库：SQL20083.6.2用户登录本系统采用了一般软件的登录界面，登录窗口和登录主界面分别如下图3-5和图3-6。图3-5系统登录窗口图3-6系统运行主界面3.6.3一级模糊评价的实现在主界面上点击一级模糊评价选项即进入一级模糊评价界面，如下图3-7所示。图3-7一级模糊评价界面系统初始数据为45钢、40Cr、QT600、普通陶瓷和聚乙烯5种材料，若用户需查询数据库某种材料的一级模糊评价结果，则可依次点击图3-7上方机械性能U1、工艺性能U2、经济性U3及绿色度U4 4个选项进入不同因素集的评价结果界面。例如，查询普通陶瓷的机械性能评价结果如下图3-8所示。图3-8机械性能评价界面由于系统初始数据较少，所以增加了新材料输入功能，如图3-6下方4个选项，机械性能（新输入）、工艺性能（新输入）、经济性（新输入）和绿色度（新输入）。用户若要向数据库导入新的零件材料信息，只需分别输入材料名称和评价因素集系数，再点击计算即可得出结果，如下图3-9。计算完成后，数据将直接保存到本地数据库。待数据库更新完成数据后，即可在系统中查找之前输入的材料。 图3-9新材料机械性能评价界面3.6.4二级模糊综合评价的实现用户在系统主界面点击二级模糊评价即可进入综合评价界面，和一级模糊评价类似，用户可以在材料名称一栏选择需查看的材料名称，点击计算即可得出材料的综合评价结果，如下图3-10所示。若用户需要加入新的材料，只需在一级模糊评价系统将新材料信息补充完整，即可保存到数据库，将数据库更新之后，进行二级综合评价时也能对新输入的材料进行应用。 图3-10 二级模糊综合评价界面3.7评价软件技术的实现 在应用系统设计时，需要与数据库链接以便程序能够访问数据库的数据，VS.NET自身不具备对数据库进行操作的功能，对数据库处理需要通过.NET Frame Work中面向数据库编程的类库来实现，详细代码请见附录。3.8实例验证要进一步证明系统的正确性，需要收集样本数据进行计算。本节以40SiMn为例进行模糊计算并使用系统进行验证。 1）机械性能评价机械性能因素集：U1=疲劳强度，塑性，韧性，耐磨性=0.61,0.53,0.85,0.43,评价权重集为A1=0.5,0.3,0.1,0.1模糊评价结果为0.592由机械零件绿色材料评价系统得出42SiMn的机械性能模糊评价结果如下图3-11所示。图3-11 42SiMn机械性能模糊评价2）工艺性能评价工艺性能因素集：U2=热处理性能，机加工性能性=0.6,0.6评价权重集为A2=0.4,0.6模糊评价结果为0.60由机械零件绿色材料评价系统得出42SiMn的工艺性能模糊评价结果如下图3-12所示。图3-12 42SiMn工艺性能模糊评价3）经济性评价经济性因素集：U3=回收成本，加工成本，材料成本=0.4,0.4,0.6评价权重集为A3=0.3,0.4,0.3模糊评价结果为0.46由机械零件绿色材料评价系统得出42SiMn的经济性模糊评价结果如下图3-13所示。图3-13 42SiMn经济性模糊评价4）绿色度评价绿色度因素集：U4=回收利用，环境污染，能源消耗=0.6,0.4,0.4评价权重集为A4=0.2,0.4,0.4模糊评价结果为0.48由机械零件绿色材料评价系统得出42SiMn的绿色度模糊评价结果如下图3-14所示。图3-14 42SiMn绿色度模糊评价5）二级模糊综合评价评价权重集为A=0.4,0.3,0.15,0.15模糊评价结果为0.558由机械零件绿色材料评价系统得出42SiMn的二级综合模糊评价结果如下图3-15所示。图3-15 42SiMn二级模糊综合评价通过评价软件计算所得结果与实际数据进行比较，得出该评价软件能正确运行并计算出模糊评价值。4.结论本文就机械零件绿色材料的相关研究进行了分析和总结，以几种机械零件绿色材料为实例进行模糊评价计算，并使用.NET C#语言开发实现了机械零件绿色材料模糊评价软件，通过实例验证了评价软件的正确性。绿色材料逐渐成为研究热点，国内外学者已经取得一定的研究成果。在对机械零件绿色材料进行选择时, 在考虑传统的机械性能、工艺性能和经济性的基础上, 将环境属性考虑在内。由建立的二级模糊综合评价的数学模型, 可以从多种可用材料中选出最适用的一种, 这对实际工作具有一定的指导意义。虽然目前在绿色材料方面的研究已经取得了一系列成果，并且在很多领域得到广泛应用，但是绿色材料的研究依然是一个新的学科，还存在非常大的研究空间，需要相关研究人员共同努力，进一步深入研究，来突破绿色材料研究中存在的一些问题。所以在今后的绿色材料研究方面，对使用评价模型和决策模型来说，可以在原有方法的基础上做出合理的改进和适当的创新，这样使所用方法更加科学和实用。参考文献1 毛文.机械零件绿色材料选择的模糊评价体系J.机械研究与应用.2004, 17(6):39-40.2 李守泽，李晓松，余建军.绿色材料研究综述J.中国制造业信息化.2010, 39(11):1-5.3 宫清付,鲍健强绿色设计中的材料选择J.江汉大学学报,2005,22(3):1-3.4 向东，张根宝，汪永超，等.材料绿色特性的寿命循环评价研究J.机械工程材料，1999，23(2):5-8.5 曹杰，赵立权.绿色材料评价体系与方法研究J.华东船舶工业学院学报.2003, 17(6):63-66.6 孙奎周，戴国洪.金属材料绿色设计评价模型软件开发J.机床与液压.2005，3(4):62-65.7 李兆坚.常用塑料材料生命周期能耗计算分析J.应用基础与工程科学学报.2006, 14(1):40-49.8 Weaver P M , Ashby M F, Burgess S. 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