【博士】工程材料綜合評價(jià)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

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內(nèi)容簡介

　　【博士】工程材料綜合評價(jià)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：蘭州理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　 在為獲得低成本、高性能產(chǎn)品而選材用材，以及采用新材料不斷替換傳統(tǒng)材料的當(dāng)今社會(huì)，選材的重要性日益突出。因此，建立工程材料綜合評價(jià)系統(tǒng)，對由數(shù)據(jù)庫查詢所獲得的滿足具體工況要求的一組候選材料進(jìn)行綜合評價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理選材，已成為最近國內(nèi)外工程選材研究的熱點(diǎn)?！　? 本文在分析國內(nèi)外綜合評價(jià)的現(xiàn)狀與不足的基礎(chǔ)之上，針對工程選材的實(shí)際情況，從綜合評價(jià)中指標(biāo)體系的建立、指標(biāo)的定量分析、指標(biāo)權(quán)重的確定和評價(jià)方法的選擇這四個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)，展開了系統(tǒng)全面的研究，并以Delphi7為開發(fā)平臺(tái)，編程實(shí)現(xiàn)了工程材料綜合評價(jià)系統(tǒng)。在介紹評價(jià)指標(biāo)選取原則和先進(jìn)選材思想(使用性能、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性和綠色性)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程材料評價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)，確定其評價(jià)指標(biāo)體系屬于樹型結(jié)構(gòu)。提出了應(yīng)用目標(biāo)分解法選擇評價(jià)指標(biāo)的三種具體方式，并采用該法構(gòu)建了靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的工程材料評價(jià)指標(biāo)體系。在介紹工程材料定性評價(jià)指標(biāo)定量化、指標(biāo)同向化和無量綱化方法的基礎(chǔ)上，針對評價(jià)過程中，可能出現(xiàn)候選材料某一評價(jià)指標(biāo)具有完全相同或非常接近的取值，以及某一指標(biāo)數(shù)據(jù)所表達(dá)的信息與其他指標(biāo)所表達(dá)的信息有較大重疊這兩種情況，定義了區(qū)分度和無關(guān)度的概念，提出基于區(qū)分度(指標(biāo)內(nèi)定量分析)和累積無關(guān)度(指標(biāo)間定量分析)的工程材料評價(jià)指標(biāo)定量分析(篩選)法，確定了指標(biāo)定量篩選的依據(jù)，并分別通過對6種不銹鋼低溫材料的8個(gè)評價(jià)指標(biāo)和5種熱作模具鋼的個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行的定量分析，對上述方法的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，通過上述方法對工程材料評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量分析，刪除冗余指標(biāo)和相關(guān)指標(biāo)后，可得到科學(xué)的指標(biāo)體系。構(gòu)建了基于層次分析法的工程材料評價(jià)指標(biāo)主觀權(quán)重確定模型，運(yùn)用該模型確定了低溫存儲(chǔ)罐材料8個(gè)評價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重；針對熵權(quán)法所得指標(biāo)權(quán)重差別太大，與實(shí)際不相符這一現(xiàn)象，提出并構(gòu)建了基于改進(jìn)熵權(quán)法的工程材料評價(jià)指標(biāo)客觀權(quán)重確定模型，運(yùn)用該模型確定了髖關(guān)節(jié)植入金屬材料9個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重；構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的工程材料評價(jià)指標(biāo)智能權(quán)重確定模型，運(yùn)用該模型確定了汽車車身保護(hù)涂層材料8個(gè)評價(jià)指標(biāo)的智能權(quán)重。在分析上述三種權(quán)重確定模型優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了權(quán)重置信度的概念，建立了基于置信度的工程材料評價(jià)指標(biāo)主、客觀及智能型組合賦權(quán)法，并運(yùn)用該法確定了低溫存儲(chǔ)罐材料8個(gè)評價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重。結(jié)果表明，組合賦權(quán)法得工程材料評價(jià)指標(biāo)權(quán)重更加合理和準(zhǔn)確，避免了單一權(quán)重確定法的不足?！　? 針對理想解法和主成份分析法自身存在的不足，分別進(jìn)行了改進(jìn)。并分別對候選電絕緣材和低溫存儲(chǔ)罐材料進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明，改進(jìn)方法所得候選材料的的排序效果更加合理。此外，運(yùn)用加權(quán)平均法、改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度法和模糊綜合評價(jià)法分別對候選燃?xì)鉁u輪葉片材料、軸承材料和刀具材料進(jìn)行了評價(jià)。在對上述五種綜合評價(jià)法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，針對單一方法所得評價(jià)結(jié)果易被質(zhì)疑這一情況，提出了基于“眾數(shù)"理論與“序號(hào)和”理論的工程材料組合評價(jià)法，組合上述五種方法所得評價(jià)結(jié)果。在采用組合權(quán)重的基礎(chǔ)之上，對多種候選低溫存儲(chǔ)罐材料進(jìn)行了組合評價(jià)。結(jié)果表明，組合評價(jià)法由于從多個(gè)角度進(jìn)行評價(jià)，有效地消除了單一評價(jià)法的不足，因而所得評價(jià)結(jié)果更加全面、合理和可靠?！　∫訢e1phi7為開發(fā)平臺(tái)，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，運(yùn)用多文檔界面的窗體設(shè)計(jì)風(fēng)格，設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的數(shù)據(jù)表，將上述工程材料評價(jià)指標(biāo)體系的建立、指標(biāo)的定量分析、指標(biāo)權(quán)重的確定和綜合評價(jià)過程用軟件實(shí)現(xiàn)，開發(fā)出工程材料綜合評價(jià)系統(tǒng)。　　

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