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飞机零部件稳健可持续性评估方法:应用于机身面板

计算工程、金融与科学 2025-04-09 v1 数值分析 性能 数值分析

摘要

本文提出了一种专门设计用于以稳健和系统的方式评估飞机零部件的摇篮到大门可持续性评估方法。该方法在环境影响的十项标准上整合了多准则决策(MCDM)分析,涵盖环境、成本和性能。环境影响通过生命周期评估(LCA)进行分析,成本通过生命周期成本分析(LCCA)进行,两者均由 SimaPro 软件辅助。性能以零部件质量和比刚度来衡量。通过各种 MCDM 技术、归一化方法和客观权重方法检验了该方法的稳健性。为演示该方法,本文评估了机身面板的可持续性,比较了九种在材料、连接技术和零部件厚度上不同的变体。所有方法一致识别出热塑性 CFRP 面板为最可持续选项,几何平均权重聚合在环境、成本和性能方面提供了平衡的准则考量。该方法的适应性得到展示,表明其适用于任何具备必要数据的飞机部件。这种结构化的方法为飞机零部件设计和采购中的可持续决策提供了关键见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.07421,
  title  = {A Robust Sustainability Assessment Methodology for Aircraft Parts: Application to a Fuselage Panel},
  author = {Aikaterini A. Anagnostopoulou and Dimitris G. Sotiropoulos and Konstantinos I. Tserpes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07421},
  year   = {2025}
}

备注

29 pages, 12 figures. This article has been submitted to a peer-reviewed journal