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一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法

阅读:594发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,包括以下步骤:1)确定固体火箭舱段成型工艺的生命周期评价的系统边界;2)根据所确定的研究范围、系统边界,将舱段成型系统分为若干个具有不同功能的单元过程;根据 数据采集 结果获得清单分析表;3)对清单分析结果进行环境影响分析,获得标准生态指数。本发明运用LCA技术,以固体火箭舱段成型工艺为主线,在传统工艺流程的 基础 上将每一工艺细分至每一道工序并建立IPO模型,将不同工序的每一种输入输出因素综合在一起,能提高数据的准确性,并通过数据记载来判断具体工艺的优化方向和优化方法。,下面是一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法专利的具体信息内容。

1.一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)确定固体火箭舱段成型工艺的生命周期评价的系统边界,所述边界为固体火箭舱段的成型工艺,包含加工工艺、装配工艺和固化工艺;所述固体火箭舱段为纤维增强树脂复合材料火箭舱段;
2)根据所确定的研究范围、系统边界,将舱段成型系统分为若干个具有不同功能的单元过程,并根据各个单元过程本身的特点从资源能源消耗和环境排放方面进行数据收集,形成碳纤维增强树脂基复合材料火箭舱段生命周期清单数据集;
把舱段分为大端端框、小端端框、蒙皮、环向加强筋、纵向加强筋、窗口六个部分;
所述各部分的加工过程包括;备料浇注,固化脱模,加工制样,夹心铺层,脱模,组装,蒙皮铺层,脱模和固化成型;
所述环境影响因素包括废液、废品、废料、硫化物、碳化物、氮氢化物、氮氢氧化物、粉尘、噪声;
、废料、废品、碳化物、硫化物、氮氧化物、氮氢氧化物、粉尘、噪声则单元过程包括:备料浇注,对应的环境影响因素为:废料、废液、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、噪声;
固化脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、噪声;
加工制样,对应的环境影响因素为:废品、粉尘、噪声;
夹心铺层,对应的环境影响因素为:废品、废液、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、氮氧化物、粉尘、噪声;
脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、碳化物、氮氧化物;
组装,无对应的环境影响因素;
蒙皮铺层,对应的环境影响因素为:废液、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、氮氧化物、粉尘、噪声;
脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、碳化物、氮氧化物;
固化成型;对应的环境影响因素为:废液、废料、硫化废气、碳氢氧化物、粉尘、噪声;
2.2)清单数据的获取
通过车间物联网使用智能感知技术采集车间生产现场的信息,通过使用各种传感设备,结合相应感知技术,实现车间生产过程中的人员、机床、物料、加工器具、生产环境、加工进度、生产过程工艺、质量要素的采集;
2.3)根据数据采集结果获得清单分析表;
3)对清单分析结果进行环境影响分析,获得标准生态指数;
3.1)根据清单数据确定环境影响类型,对清单分析结果按环境影响类型进行影响分类;所述环境影响类型包括全球变暖、危害人体健康、酸化、光化学烟雾和水体富营养化;然后组分为评价目的所涉及的人体健康、生态系统及资源能源三类损伤类型中;
3.2)将各环境影响类型中的污染物质进行汇总,得到了对各类环境影响的单项评分;
3.3)归一化;
3.4)权重系数的确定;
3.5)标准生态指数确定;
经过对以上三类损害的量化、特征化、标准化及权重后,得到固体火箭舱段产品在全生命周期的标准生态指数:
EI=HDW+EDW+RDW
式中:
EI为全生命周期的标准生态指数;HDW为人类健康损伤权重值;EDW为生态系统损伤权重值;RDW为资源能耗损伤权重值。
2.根据权利要求1所述的基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,其特征在于,所述步骤3.4)中权重系数的确定采用改进的AHP层次分析法。

说明书全文

一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化

方法

技术领域

背景技术

[0002] 固体火箭舱段成型工艺过程是由一系列多因素复杂的活动组成,这些活动过程中会产生大量的污染物,种类多、危害大、环境污染严重、耗能高。因此所要面对的资源、环境、健康、安全的问题也会很多,为解决这一问题,就需要建立一个详细的分析、评价系统,通过系统对资源环境属性进行分析、评价,可以反映出成型工艺过程资源消耗和污染情况,从而针对性的解决这一问题,更有效地改善其资源消耗和环境影响提供依据,也能为舱段成型过程的生态环境指数提供数据支持。
[0003] 目前现有技术针对固体火箭舱段成型工艺划分通常集中在一些大宗流程,体系不够细化,从而导致有很多环境影响因子找不到对应的影响源,不能做到避免主观因素,对综合评价分析的研究也多集中在定性方面。针对这类情况,需要提出一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,运用LCA技术,以固体火箭舱段成型工艺为主线,从材料、能源、资源到成为合格产品的全过程,在传统工艺流程的基础上将每一工艺细分至每一道工序并建立IPO模型,将不同工序的每一种输入输出因素综合在一起,能提高数据的准确性,在追溯到具体工艺的优化时,也可以通过数据记载来判断具体工艺的优化方向和优化方法,不仅为舱段生态环境指数的量化提供数据与方法支撑,也对于促进舱段结构优化、节能减排有重要的意义,有利于实现绿色化升级,最终关乎人民生活的健康和整个社会的可持续发展。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷,提供一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,包括以下步骤:
[0006] 1)确定固体火箭舱段成型工艺的生命周期评价的系统边界,所述边界为固体火箭舱段的成型工艺,包含加工工艺、装配工艺和固化工艺;所述固体火箭舱段为纤维增强树脂复合材料火箭舱段;
[0007] 2)根据所确定的研究范围、系统边界,将舱段成型系统分为若干个具有不同功能的单元过程,并根据各个单元过程本身的特点从资源能源消耗和环境排放方面进行数据收集,形成碳纤维增强树脂基复合材料火箭舱段生命周期清单数据集;
[0008] 把舱段分为大端端框、小端端框、蒙皮、环向加强筋、纵向加强筋、窗口六个部分;
[0009] 所述各部分的加工过程包括;备料浇注,固化脱模,加工制样,夹心铺层,脱模,组装,蒙皮铺层,脱模和固化成型;
[0010] 所述环境影响因素包括废液、废品、废料、硫化物、碳化物、氮氢化物、氮氢氧化物、粉尘、噪声;
[0011] 、废料、废品、碳化物、硫化物、氮氧化物、氮氢氧化物、粉尘、噪声[0012] 则单元过程包括:备料浇注,对应的环境影响因素为:废料、废液、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、噪声;
[0013] 固化脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、噪声;
[0014] 加工制样,对应的环境影响因素为:废品、粉尘、噪声;
[0015] 夹心铺层,对应的环境影响因素为:废品、废液、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、氮氧化物、粉尘、噪声;
[0016] 脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、碳化物、氮氧化物;
[0017] 组装,无对应的环境影响因素;
[0018] 蒙皮铺层,对应的环境影响因素为:废液、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、氮氧化物、粉尘、噪声;
[0019] 脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、碳化物、氮氧化物;
[0020] 固化成型;对应的环境影响因素为:废液、废料、硫化废气、碳氢氧化物、粉尘、噪声;
[0021] 2.2)清单数据的获取
[0022] 通过车间物联网使用智能感知技术采集车间生产现场的信息,通过使用各种传感设备,结合相应感知技术,实现车间生产过程中的人员、机床、物料、加工器具、生产环境、加工进度、生产过程工艺、质量要素的采集;
[0023] 2.3)根据数据采集结果获得清单分析表;
[0024] 3)对清单分析结果进行环境影响分析,获得标准生态指数;
[0025] 3.1)根据清单数据确定环境影响类型,对清单分析结果按环境影响类型进行影响分类;所述环境影响类型包括全球变暖、危害人体健康、酸化、光化学烟雾和水体富营养化;然后组分为评价目的所涉及的人体健康、生态系统及资源能源三类损伤类型中;
[0026] 3.2)将各环境影响类型中的污染物质进行汇总,得到了对各类环境影响的单项评分;
[0027] 3.3)归一化;
[0028] 3.4)权重系数的确定;
[0029] 3.5)标准生态指数确定;
[0030] 经过对以上三类损害的量化、特征化、标准化及权重后,得到固体火箭舱段产品在全生命周期的标准生态指数:
[0031] EI=HDW+EDW+RDW
[0032] 式中:
[0033] EI为全生命周期的标准生态指数;HDW为人类健康损伤权重值;EDW为生态系统损伤权重值;RDW为资源能耗损伤权重值。
[0034] 按上述方案,所述步骤3.4)中权重系数的确定采用改进的AHP层次分析法。
[0035] 本发明产生的有益效果是:本发明提供了一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,运用LCA技术,以固体火箭舱段成型工艺为主线,从材料、能源、资源到成为合格产品的全过程,在传统工艺流程的基础上将每一工艺细分至每一道工序并建立IPO模型,将不同工序的每一种输入输出因素综合在一起,能提高数据的准确性,在追溯到具体工艺的优化时,通过数据记载来判断具体工艺的优化方向和优化方法,不仅为舱段生态环境指数的量化提供数据与方法支撑,也对于促进舱段结构优化、节能减排有重要的意义,有利于实现绿色化升级,最终关乎人民生活的健康和整个社会的可持续发展。附图说明
[0036] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0037] 图1是本发明实施例的方法流程图
[0038] 图2是本发明实施例的固体火箭舱段的系统边界示意图;
[0039] 图3是本发明实施例的固体火箭舱段成型工艺总体框架图;
[0040] 图4是本发明实施例的将固体火箭舱段成型工艺与加工设备单元及其系统边界结合示意图;
[0041] 图5是本发明实施例的清单分析结果与环境影响类型分类示意图。

具体实施方式

[0042] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0043] 如图1所示,一种基于成型工艺的固体火箭舱段LCA生态环境指数量化方法,如下:
[0044] 首先,本发明以碳纤维增强树脂基复合材料火箭舱段生态环境指数为出发点,确定火箭舱段成型工艺的生命周期评价的目标、范围和系统边界;
[0045] 然后,根据所确定的研究范围、系统边界,将舱段成型系统分为若干个具有不同功能的单元过程,并根据各个单元过程本身的特点从资源能源消耗和环境排放等方面进行相关数据收集,形成碳纤维增强树脂基复合材料火箭舱段生命周期清单数据集;
[0046] 最后,经过分类,特征化,标准化,权重计算,得到标准生态环境影响指数,对清单分析结果进行环境影响分析。
[0047] 其具体步骤如下:
[0048] 1.目标与范围的确定
[0049] 目标:获得基于固体火箭舱段成型工艺的LCA生态环境指数,从而提供改进方向以减小对环境的影响。
[0050] 系统边界:固体火箭舱段的成型工艺。具体如图2所示。
[0051] 2.清单分析
[0052] 分析本次研究的整体舱段结构特点,在保证舱段使用要求的前提下,可把舱段分为大端端框、小端端框、蒙皮、环向加强筋、纵向加强筋、窗口等六个部分开展工作,蒙皮采用单向碳纤维预浸料进行铺层,而其他厚度相对蒙皮不均匀的部位可采取夹芯结构,夹芯结构使用碳布预浸料预成型,然后整体组装、使用热压罐-铺层技术整体固化成型。
[0053] 则单元过程包括:
[0054] 备料浇注,对应的环境影响因素为:废料、废液、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、噪声;
[0055] 固化脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、噪声;
[0056] 加工制样,对应的环境影响因素为:废品、粉尘、噪声;
[0057] 夹心铺层,对应的环境影响因素为:废品、废液、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、氮氧化物、粉尘、噪声;
[0058] 脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、碳化物、氮氧化物;
[0059] 组装,无对应的环境影响因素;
[0060] 蒙皮铺层,对应的环境影响因素为:废液、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、氮氧化物、粉尘、噪声;
[0061] 脱模,对应的环境影响因素为:废品、废液、碳化物、氮氧化物;
[0062] 固化成型;对应的环境影响因素为:废液、废料、硫化废气、碳氢氧化物、粉尘、噪声;
[0063] 具体如图3和图4所示。
[0064] (1)加工工艺
[0065] 分析本次研究的整体舱段结构特点,在保证舱段使用要求的前提下,可把舱段分为大端端框、小端端框、蒙皮、环向加强筋、纵向加强筋、窗口六种零件,它们的加工方式和工序基本一致,即按照确定的配比称取原材料,倒在研磨机上进行多次混炼,将混炼好的树脂放入到已处理好的热模具中;在真空干燥箱抽真空后,放入烘箱中进行固化,最后冷却至室温、脱模,再后处理,就得到了树脂体系的浇注体;经打磨或机械加工,得到所需尺寸的浇注体试样。
[0066] 将大端端框、小端端框、蒙皮、环向加强筋、纵向加强筋、窗口六种零件分别用i(1,2,...6)顺序表示;将废液、废品、废料、硫化物、碳化物、氮氢氧化物、粉尘、噪声八种环境影响因素分别用j(1,2,...8)顺序表示。得到如下矩阵:
[0067]
[0068] 其中,aij——第i种零件加工过程中产生的第j种环境影响因素值。
[0069] 则固体火箭舱段零件加工工艺中:
[0070] 水污染
[0071] 废品
[0072] 废料
[0073] 硫化物
[0074] 碳化物
[0075] 氮氢氧化物
[0076] 粉尘
[0077] 空气污染D1=D11+D12+D13+D14
[0078] 噪声
[0079] (2)装配工艺
[0080] 蒙皮采用单向碳纤维预浸料进行铺层,而其他厚度相对蒙皮不均匀的部位可采取夹芯结构,夹芯结构使用碳布预浸料预成型,然后整体组装。
[0081] 夹芯的成型
[0082] 在碳纤维增强树脂基复合材料舱段的成型中,夹芯包括五部分:纵向筋夹芯、环向筋夹芯、大端端框夹芯、小端端框夹芯、窗口补强夹芯。五种夹芯的成型方式和工序基本一致,即在120℃保温2h使环氧树脂有一定的凝胶,常温下具备一定的硬度,然后脱模,组装入产品,与产品其它部分一起进行最终的固化成型;
[0083] 舱段外层蒙皮的成型
[0084] 外层蒙皮的铺层包括大小端端框部分的铺层。首先对样板进行蒙皮铺层所需预浸料的裁剪,蒙皮预浸料裁后利用凹模进行部分蒙皮和小端端框的铺层,铺层时利用蒙皮铺层时预浸料的延长部分进行端框的铺层。蒙皮的铺层厚度为最终厚度的1/2。其余部分厚度在加强筋组装后进行补充铺层。
[0085] 夹芯组装
[0086] 由于在夹芯组装之前,无法进行大端端框的铺层,因此用于大端端框铺层的预浸料延伸部分必须保持原状。
[0087] 按照铺层成型方案,在外层蒙皮铺层完成后,需要将提前制备的五种夹芯组装入产品。夹芯组装的顺序如下:
[0088] (a)将八根纵向筋和环向筋先组装成圆筒结构。
[0089] (b)将小端端框夹芯装入对应位置
[0090] (c)将组装好的加强筋组合件放入。
[0091] (d)将大端端框夹芯放入。
[0092] 内层蒙皮的成型
[0093] 在夹心组装后进行大端端框外层蒙皮的铺层和内层蒙皮的铺层,按照模具结构和工艺性分析,必须先进行大端端框外蒙皮的铺层。只有将大端端框的外蒙皮完成铺层,并将上盖板盖上,才能保证在铺层内蒙皮的时候,大端框的位置准确性。复合舱段内部加强筋为网格状结构,根据结构特点,内蒙皮的铺层所用碳纤维预浸料需按网格结构进行剪裁,其它铺层方法与外层蒙皮相同。
[0094] 将纵向筋夹芯、环向筋夹芯、大端端框夹芯、小端端框夹芯、窗口补强夹芯、蒙皮小端端框铺层、组装、蒙皮大端端框铺层这八层工序分别用i(1,2,...8)顺序表示;将废水、废料、废品、碳化物、硫化物、氮氧化物、氮氢氧化物、粉尘、噪声九种环境影响因素用j(1,2,...9)顺序表示。得到如下矩阵:
[0095]
[0096] 其中,bij——第i层装配工序过程中产生的第j种环境影响因素值。
[0097] 则固体火箭舱段零件铸造加工中:
[0098] 废水
[0099] 废料
[0100] 废品
[0101] 碳化物
[0102] 硫化物
[0103] 氮氧化物
[0104] 氮氢氧化物
[0105] 粉尘
[0106] 空气污染D2=D21+D22+D23+D24+D25
[0107] 噪声
[0108] (3)固化工艺
[0109] 舱段完成铺层后,将橡胶软膜固定在舱段内壁网格然后沿模具上端面用密封胶条和真空薄膜从凹模内部制作真空袋,在加热固化过程中,压通过真空袋传递至热膨胀材料,通过热膨胀材料给舱段蒙皮施压,同时通过硅橡胶的膨胀压力给加强筋或端框侧面加压。整个加热固化过程在热压罐中进行。
[0110] 将废液、废料、废品、碳氢氧化物、硫化废气、粉尘、噪声这六种环境影响因子分别用ci(i=1,2...6)表示,则
[0111] 废液A3=c1
[0112] 废料B3=c2
[0113] 废品C3=c3
[0114] 空气污染D3=c4+c5
[0115] 噪声E3=c6
[0116] 3.影响评价
[0117] 环境影响分析包括三个步骤:分类和特征化、标准化、权重计算。
[0118] (1)分类和特征化。
[0119] 分类是把清单分析结果划分到酸化、全球变暖、水体富营养化、光化学烟雾、危害人身体健康这五种环境影响类型,然后组分为评价目的所涉及的人体健康、生态系统及资源能源三类损伤类型中,其分类方法见图5。
[0120] 特征化是对清单分析结果进行统一的单位换算,这一过程主要采用特征化因子。固体火箭舱段制造工艺生命周期对人类健康的损伤特征值HD按照以下公式计算:
[0121] HD=∑i HDi=∑i∑j Mij×λij
[0122] 式中:
[0123] Mij——第i种影响种类中第j种污染物质的量;
[0124] λij——第i种影响种类中第j种污染物质对人类健康的特征化损伤因子;
[0125] HDi——第i种影响种类对人类健康的损伤特征值。
[0126] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对生态系统的损伤特征值ED用以下公式计算:
[0127] ED=∑i EDi=∑i∑j Mij×εij
[0128] 式中:
[0129] Mij——第i种影响种类中第j种污染物质的量;
[0130] εij——第i种影响种类中第j种污染物质对生态系统的特征化损伤因子;
[0131] EDi——第i种影响种类对生态系统的损伤特征值。
[0132] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对资源能源的损伤特征值RD用以下公式计算:
[0133] RD=∑i RDi=∑i∑j Mij×ηij
[0134] 式中:
[0135] Mij——第i种影响种类中第j『种污染物质的量;
[0136] ηij——第i种影响种类中第j种污染物质对资源能源的特征化损伤因子;
[0137] RDi——第i种影响种类对资源能源的损伤特征值。
[0138] 目前我国在全生命周期评价的研究领域仍处于探索阶段,数据库尚未完善,因此本文中沿用的数据大多以欧洲数据库为参考,但对于温室气体排放、臭氧层破坏等造成的环境破坏则参考由IPCC等国际组织提供的全球范围适用的数据库,得到相关损害因子的结果,并按生态指标法制定的标准化、权重方法计算标准化损伤因子及权重损伤因子。
[0139] (2)标准化
[0140] 经过特征化计算,可以将清单分析结果转化为三类环境影响特征值。由于三类破坏影响类型代表的意义和单位均不一样,为了使它们可以
[0141] 进行横向比较且可使用一套统一量纲的权重值,就需要对其进行标准化。
[0142] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对人类健康的损伤标准值HDN用以下公式计算:
[0143] HDN=∑i HDNi=∑i∑j HDij/fij
[0144] 式中:
[0145] HDij——第i种影响种类中第j种污染物质对人类健康的损伤特征值;
[0146] fij——第i种影响种类中第j种污染物质对人类健康的标准化系数;
[0147] HDNi——第i种影响种类对人类健康的损伤标准值。
[0148] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对生态系统的损伤标准值EDN可用以下公式计算:
[0149] EDN=∑i EDNi=∑i∑j EDij/fij
[0150] 式中:
[0151] EDij——第i种影响种类中第j种污染物质对生态系统的损伤特征值;
[0152] fij——第i种影响种类中第j种污染物质对生态系统的标准化系数;
[0153] EDNi——第i种影响种类对生态系统的损伤标准值。
[0154] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对资源能源的损伤标准值RDN可用以下公式计算:
[0155] RDN=∑i RDNi=∑i∑j RDij/fij
[0156] 式中:
[0157] RDij——第i种影响种类中第j种污染物质对资源能源的损伤特征值;
[0158] fij——第i种影响种类中第j种污染物质对资源能源的标准化系数;
[0159] RDNi——第i种影响种类对资源能源的损伤标准值。
[0160] (3)权重计算
[0161] 这也是LCA计算方法中最重要也是最具争议的一步。在传统以溘中,采用中点评价模型,将污染物排放及资源消耗分类为十多种环境影响,如酸化效应、臭氧层破坏、生态毒性等。传统LCA法对种类繁多且概念抽象的影响种类通常难于进行准确的权重。生态指标法则采用终点评价模型。用对三种损害类型的权重取代对影响类型的权重,从而得以简化。
[0162] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对人类健康的损伤权重值HDW可用以下公式计算:
[0163] HDW=∑i HDWi=∑i∑j HDNij×qij
[0164] 式中:
[0165] HDNij——第i种影响种类中第j种污染物质对人类健康的损伤标准值;
[0166] qij——第i种影响种类中第j种污染物质对人类健康的权重系数;
[0167] HDWi——第i种影响种类对人类健康的损伤权重值。
[0168] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对生态系统的损伤权重值EDW可用以下公式计算:
[0169] EDW=∑i EDWi=∑i∑j EDNij×qij
[0170] 式中:
[0171] EDNij——第i种影响种类中第j种污染物质对生态系统的损伤标准值;
[0172] qij——第i种影响种类中第j种污染物质对生态系统的权重系数;
[0173] EDWi——第i种影响种类对生态系统的损伤权重值。
[0174] 固体火箭舱段制造工艺生命周期对资源能源的损伤权重值RDW可用以下公式计算:
[0175] RDW=∑i RDWi=∑i∑j RDNij×qij
[0176] 式中:
[0177] RDNij——第i种影响种类中第j种污染物质对资源能源的损伤标准值;
[0178] qij——第i种影响种类中第j种污染物质对资源能源的权重系数;
[0179] RDWi——第i种影响种类对资源能源的损伤权重值。
[0180] 上述计算中,权重系数的确定采用改进的AHP层次分析法,具体步骤如下:
[0181] 1)建立三层层次结构,第一层是目标层;第二层是评价指标层;第三层是评价指标的因子层;
[0182] 2)创建一个三尺度比较矩阵A,矩阵A的元素是rij,rij是因子i和因子j的相对重要数值,用于表示因子i和因子j的相对重要程度;
[0183] 3)计算排序索引的重要性。根据对式(1)分别计算比较矩阵每一行的和,即排序指标ri;
[0184]
[0185] 4)构造判断矩阵。判断矩阵B由下式构成:
[0186]
[0187] 其中,bij是判断矩阵B的元素,ri/rj是排序指标,k是一个常数;
[0188] 5)计算判断矩阵B的最优转移矩阵C
[0189]
[0190] 其中,cij为判断矩阵C的元素,bit/bjt为判断矩阵B的元素;
[0191] 6)计算最优一致矩阵D,计算方法如下:
[0192]
[0193] 其中,dij表示矩阵D的元素,cij是判断矩阵C的元素;
[0194] 7)求出对应于最大的特征向量对D的特征值进行归一化,得到各特征值的权值的因素。
[0195] 经过对以上三类损害的量化、特征化、标准化及权重后,到固体火箭舱段产品在全生命周期的标准生态指数:
[0196] EI=HDW+EDW+RDW
[0197] 式中:
[0198] EI——全生命周期的标准生态指数;
[0199] HDW——人类健康损伤权重值;
[0200] EDW——生态系统损伤权重值;
[0201] RDW——资源能耗损伤权重值。
[0202] 应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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