一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法技术

本发明专利技术属于计算机辅助设计与制造领域，具体涉及一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法，包括：(1)选定一种具体的铸造工艺过程，利用环节容器、连接线在二维坐标平面中绘制工艺流程图，并构建邻接矩阵；(2)根据环节容器所表示的具体工序，向环节容器添加工艺过程输入输出要素信息，并构建环节容器集；(3)根据工艺过程输入输出信息和环境影响评价的需要，设定环节容器构成要素的特征指标，并构建工艺过程的特征指标集；(4)获取工艺过程相关信息，为要素的特征指标赋值，并构建工艺过程的一条数据集；(5)结合环节容器集、邻接矩阵、特征指标集和数据集完成铸造工艺参数化模型的构建。型的构建。型的构建。

【技术实现步骤摘要】
一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法


[0001]本专利技术属于计算机辅助设计与制造领域，具体涉及一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法。

技术介绍

[0002]铸造工艺是现代机械制造工业的基础工艺，是获得机械产品毛坯和零部件的主要方法之一。铸造业是国民经济的重要产业，在创造巨大经济财富的同时，也消耗了大量制造资源，并造成了对环境的严重影响。因此，对铸造工艺工程的环境影响进行科学评价，进而实现工艺绿色化改进已成为铸造业可持续发展的关键战略。
[0003]由于铸造工艺过程输入输出要素多，流程复杂，不同工序的环境影响评价特征指标差异大，目前尚缺少能够表征铸造工艺过程动、静态特征及其关联环境影响评价特征指标与数据的工艺过程参数化模型。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法，实现对铸造工艺过程的工序与结构等静态特征，以及各工序输入输出要素、评价特征指标与资源环境负荷数据等动态特征的数字化表征。
[0005]该参数化模型提供了一种对铸造工艺过程构成要素及其结构、环境影响评价特征指标与数据的整体描述框架，实现了工艺过程要素、特征指标与数据的关联，可为工艺过程的环境影响评价提供支撑。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法，所属方法具体为：
[0008]步骤1：选定一种具体的铸造工艺过程，利用环节容器、连接线在二维坐标平面中绘制工艺流程图，并构建邻接矩阵。具体包括以下步骤：
[0009]1‑
1：依据工艺规划文件，确定该工艺过程的加工工序及工序间的串行与并行关系；
[0010]1‑
2：在二维坐标平面中构建二维坐标系，横轴表示串行工序间的先后次序，纵轴表示并行工序间的并行关系；
[0011]1‑
3：依据工序间的关系将各工序标注到二维坐标平面中；
[0012]1‑
4：为每个工序对应的坐标点创建环节容器，表示为：
[0013][0014]式中，container
i
表示第i个环节容器，x
i
，y
i
表示环节容器在二维坐标系中的坐标；
[0015]1‑
5：依据工序间的关系，通过单向箭头将环节容器进行关联，表示为：
[0016]connector
(i，j)
＝(container
i
，container
j
)，i≤n，j≤n
[0017]式中，connector
(i，j)
表示从环节容器i到环节容器j之间的单向连接线，
container
i
和container
j
表示环节容器i和环节容器j，n表示工艺过程中工序的数量；
[0018]所有的环节容器的关联关系，可以用一个邻接矩阵C来表征，其中C的元素c
i，j
的定义如下：
[0019][0020]式中，c
i，j
值为1时，表示存在由环节容器i到环节容器j的有向连接，c
i，j
值为0时，则表示不存在由环节容器i到环节容器j的有向连接。
[0021]步骤2：根据环节容器所表示的具体工序，向环节容器添加工艺过程输入输出要素信息，并构建环节容器集。具体包括以下步骤：
[0022]2‑
1：根据环节容器所表示的具体工序，向环节容器添加工艺过程输入输出要素，表示为：
[0023]container
k
＝{object，auxMaterial，device，energy，envLoad，outputPart，parameters}，k＝1，2，
…
n
[0024]式中，container
k
表示环节容器，object表示工艺对象，auxMaterial表示辅料，device表示设备，energy表示能源，envLoad表示环境负荷，outputPart表示输出部件，parameters表示关键工艺参数；
[0025]2‑
2：将工艺过程的所有环节容器表征为环节容器集，表示为：
[0026]Containers＝{container
l
}，l＝1，2，
…
n
[0027]步骤3：根据工艺过程输入输出信息和环境影响评价的需要，设定环节容器构成要素的特征指标，并构建工艺过程的特征指标集。具体包括以下步骤：
[0028]3‑
1：根据工艺过程输入输出信息和环境影响评价的需要，设定环节容器构成要素的特征指标，表示为：
[0029]attribute
element
|element
m
＝{attribute
mo
}，o＝1，2，
…
p
[0030]element
m
∈{object，auxMaterial，device，energy，env_load，outputPart，parameters}
[0031]式中，element
m
表示当前选取的要素，attribue
mo
表示当前要素的第o个特征指标，p表示当前要素具有的特征指标数量；
[0032]则第q个环节容器的特征指标集可表示为：
[0033]attributeContainer
q
＝{attribute
element
|element
m
}，q＝1，2，
…
n
[0034]3‑
2：构建该工艺过程的特征指标集，表示为：
[0035]Attribute
prosess
＝{attributeContainer
q
}，q＝1，2，
…
n
[0036]步骤4：获取工艺过程相关信息，为要素的特征指标赋值，并构建工艺过程的一条数据集。具体包括以下步骤：
[0037]4‑
1：获取工艺过程相关信息，为要素的特征指标赋值，表示为：
[0038]<data
mo
|attribue
mo
>＝{dataValue，dataDescription，dataUnit，attribue
mo
}式中，<data
mo
|attribue
mo
>表示当前要素的第o个特征指标的数据，dataValue表示该数据的值，dataDescription表示数据的含义，dataUnit表示数据的单位；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法，其特征在于包含以下步骤：步骤1：选定一种具体的铸造工艺过程，利用环节容器、连接线在二维坐标平面中绘制工艺流程图，并构建邻接矩阵；步骤2：根据环节容器所表示的具体工序，向环节容器添加工艺过程输入输出要素信息，并构建环节容器集；步骤3：根据工艺过程输入输出信息和环境影响评价的需要，设定环节容器构成要素的特征指标，并构建工艺过程的特征指标集；步骤4：获取工艺过程相关信息，为要素的特征指标赋值，并构建工艺过程的一条数据集；步骤5：铸造工艺过程的参数化模型表示为：Model＝{Containers，C，Attribute
prosess
，Data
prosess
}式中，Model表示铸造工艺的参数化模型，由环节容器集，邻接矩阵C，特征指标集和数据集组成。2.根据权利要求1所述的一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法，其特征在于：所述步骤1其特征在于：1
‑
1：依据工艺规划文件，确定该工艺过程的加工工序及工序间的串行与并行关系；1
‑
2：在二维坐标平面中构建二维坐标系，横轴表示串行工序间的先后次序，纵轴表示并行工序间的并行关系；1
‑
3：依据工序间的关系将各工序标注到二维坐标平面中；1
‑
4：为每个工序对应的坐标点创建环节容器，表示为：式中，container
i
表示第i个环节容器，x
i
，y
i
表示环节容器在二维坐标系中的坐标；1
‑
5：依据工序间的关系，通过单向箭头将环节容器进行关联，表示为：connector
(i，j)
＝(container
i
，container
j
)，i≤n，j≤n式中，connector
(i，j)
表示从环节容器i到环节容器j之间的单向连接线，container
i
和container
j
表示环节容器i和环节容器j，n表示工艺过程中工序的数量；所有的环节容器的关联关系，可以用一个邻接矩阵C来表征，其中C的元素c
i，j
的定义如下：式中，c
i，j
值为1时，表示存在由环节容器i到环节容器j的有向连接，c
i，j
值为0时，则表示不存在由环节容器i到环节容器j的有向连接。3.根据权利要求1所述的一种面向环境影响评价的铸造工艺过程参数化建模方法，其特征在于：所述步骤2其特征在于：2
‑
1：根据环节容器所表示的具体工序，向环节容器添加工艺过程输入输出要素，表示为：container
k
＝{object，auxMaterial，device，energy，envLoad，outputPart，
parameters}，k＝1，2，
…
n式中，container
k
表示环节容器，object表示工艺对象，auxMaterial表示辅料，device表示设备，energy表示能源，envLoad表示环境负荷，outputPart表示输出部件，parameters表示关键工艺参数；2
‑
2：将工艺过程的所有环节容器表征为环节容器集，表示为：Container...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷振宇，姜为，何仪，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：