T型管液压成形加载路径的稳健性优化设计

发布时间：2017-04-14 19:20

  本文关键词：T型管液压成形加载路径的稳健性优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：管材液压成形是通过内部高压液体与轴向加力补料将管材坯料压入模腔中成形出相应形状的零件的一种新型加工工艺方法。近年来,管材液压成形技术由于具有所成形零件的强度高、刚度高以及质量轻等一系列优点被广泛应用于公共卫生、汽车以及航空航天等领域。管材液压成形技术加载路径的优化设计以及优化方法是管材液压成形技术面临的重要课题,但传统的优化设计方法在求解效率以及求解精度等方面存在一些不足,以及传统的管材液压成形加载路径的优化设计没有考虑诸如材料参数、几何参数以及工艺参数等诸多不确定性因素,使得在考虑参数扰动时,其优化结果违反约束而成为不可靠的加载路径。本文以T型管液压成形加载路径的优化设计为例,总结了当前管材液压成形加载路径的优化现状,并针对其中的不足,为此展开了如下的研究工作:(1)基于自适应径向基函数(Radial basis function,RBF)模型的T型管加载路径的单目标优化设计:首先介绍了基于自适应RBF模型的全局优化的基本策略,并通过一个数值算例说明了自适应RBF模型的有效性;其次利用实验结果对T型管有限元模型的有效性进行验证,并定义了T型管加载路径优化设计的设计变量、目标函数以及约束函数;再次利用Taguchi方法对设计变量进行筛选,以去掉那些对成形质量影响不显著的因素;最后利用自适应RBF模型对T型管加载路径进行优化设计。(2)基于Kriging模型的T型管加载路径的非概率区间优化设计:首先介绍了区间优化设计的基本概念;其次介绍了基于Kriging模型的区间优化的基本流程,并通过一个数值算例说明该方法的有效性;再次利用Taguchi方法筛选了对成形质量具有显著影响的不确定性参数;最后进行了基于Kriging模型的T型管加载路径的非概率区间优化设计,并将区间优化设计的结果与确定性最优的结果进行对比。(3)基于自适应最小二乘支持向量回归(Least square support vector regression,LSSVR)模型的T型管加载路径的多目标优化设计:首先介绍了多目标优化的一些基本概念,并简要介绍了基于自适应LSSVR模型的多目标优化策略。其次通过一个简单数值说明方法的有效性;再次将自适应LSSVR模型应用于T型管加载路径的多目标优化设计;最后利用理想点法选取一个Pareto最优解作为最终的妥协最优解以供工程设计人员参考。(4)基于LSSVR模型的T型管加载路径的非概率区间多目标优化设计:首先介绍了区间多目标优化的基本概率与基于LSSVR模型的区间多目标优化的基本流程;其次将该方法应用于T型管加载路径的区间多目标优化设计中,并获得T型管区间多目标优化的Pareto最优解集;再次利用理想点法选取一个Pareto最优解作为最终的妥协最优解,并将该结果与确定性最优的妥协最优解进行对比。
【关键词】：T型管液压成形 加载路径 区间优化 稳健性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 THF加载路径优化设计研究现状10-15
• 1.2.1 THF加载路径的自进给方法10-11
• 1.2.2 THF加载路径的模糊优化11-12
• 1.2.3 THF加载路径的最优化设计12-15
• 1.3 存在的问题15-16
• 1.4 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 T型THF加载路径的优化设计18-38
• 2.1 径向基函数模型18-19
• 2.2 基于自适应RBF的优化策略19-24
• 2.2.1 基于静态RBF的优化策略19-20
• 2.2.2 基于自适应RBF的全局优化策略20-21
• 2.2.3 数值算例21-24
• 2.3 T型管加载路径的优化设计24-37
• 2.3.1 有限元模型的验证24-28
• 2.3.2 T型管加载路径优化设计的变量与目标函数28-31
• 2.3.3 设计变量的筛选31-35
• 2.3.4 基于自适应RBF模型的T型THF加载路径的优化设计35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 T型THF加载路径的区间优化设计38-52
• 3.1 区间优化设计的基本理论38-42
• 3.1.0 区间数38-39
• 3.1.1 区间优化的定义39-40
• 3.1.2 区间目标函数的转换40-41
• 3.1.3 区间约束函数的转换41
• 3.1.4 区间优化问题的转换41-42
• 3.2 基于KG模型的区间优化设计42-48
• 3.2.1 KG模型42-44
• 3.2.2 近似模型的精度评估44-45
• 3.2.3 基于KG模型的区间优化策略45-46
• 3.2.4 数值算例46-48
• 3.3 基于KG模型的T型THF加载路径的非概率区间优化设计48-50
• 3.3.1 区间参数的定义及筛选48-49
• 3.3.2 T型THF加载路径的区间优化设计49-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第4章 T型THF加载路径多目标优化设计52-64
• 4.1 多目标优化问题52-53
• 4.2 基于自适应LSSVR模型的多目标优化算法53-59
• 4.2.1 LSSVR模型53-54
• 4.2.2 基于自适应LSSVR模型的多目标优化策略54-55
• 4.2.3 数值算例55-59
• 4.3 基于自适应LSSVR的T型THF加载路径的多目标优化设计59-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 T型THF加载路径的多目标区间优化设计64-70
• 5.1 多目标区间优化问题的基本概念64-65
• 5.2 基于LSSVR模型的区间多目标优化设计65-67
• 5.2.1 基于LSSVR模型的区间多目标优化设计求解策略65-66
• 5.2.2 数值算例66-67
• 5.3 基于LSSVR模型的T型THF加载路径的区间多目标优化设计67-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第6章 总结与展望70-72
• 参考文献72-80
• 作者简介及科研成果80-82
• 致谢82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汪奇超;雷君相;骆协海;;铝合金防碰撞吸能管液压成形加载路径研究[J];锻压技术;2011年06期

2 余心宏;翟江波;翟妮芝;;三通管复合胀形加载路径研究[J];机床与液压;2007年12期

3 傅子霞;马军;袁海洋;胡永会;;加载路径对铝合金表面残余应力松弛的影响[J];特种铸造及有色合金;2013年05期

4 郑再象;沈辉;秦永法;李红;;管件液压成形加载路径的多目标优化[J];塑性工程学报;2010年06期

5 陈杰;金鑫;孔谅;王志远;;加载路径对X形管内高压成形质量的影响[J];机床与液压;2013年19期

6 吴丛强;杨连发;何玉林;毛献昌;陈奉军;;加载路径对液压胀形管材成形性能的影响[J];现代机械;2008年03期

7 林俊峰;李峰;韩杰才;冯书乐;苑世剑;;管件液压成形中加载路径的确定方法研究[J];材料科学与工艺;2009年06期

8 牛双建;靖洪文;梁军起;;不同加载路径下砂岩破坏模式试验研究[J];岩石力学与工程学报;2011年S2期

9 万敏,周贤宾;复杂加载路径下板料屈服强化与成形极限的研究进展[J];塑性工程学报;2000年02期

10 张永;赵升吨;张志远;张成伟;;遗传算法结合有限元模拟对液压胀形加载路径的优化[J];塑性工程学报;2008年01期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 刘杰;李建林;赵宗勇;肖蕾;蔡健;;不同填充及加载路径下劈裂砂岩渗流特性研究[A];第3届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2012年

2 郑宏;;加载路径对钢梁滞回性能的影响[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年

3 郑宏;;加载路径对钢梁滞回性能的影响[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年

4 杜华;薛克敏;李萍;袁美玲;喻佳;;加载路径对Y型管内高压成形的影响[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年

5 刘宇杰;;材料多轴实验技术[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杨兵;管件液压成形的加载路径理论与试验研究[D];上海交通大学;2006年

2 金丹;多轴非规则载荷下低周疲劳寿命预测[D];天津大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄天仑;T型管液压成形加载路径的稳健性优化设计[D];吉林大学;2016年

2 李丽;应力及应力与应变组合加载路径下混凝土本构关系的试验研究[D];北京交通大学;2007年

3 李丽;应力及应力与应变组合加载路径下混凝土本构关系的实验研究[D];北京交通大学;2006年

4 章凯;加载路径对平行多支管内高压成形规律影响的研究[D];广东工业大学;2013年

5 雷攀;简单加载路径下管材径压胀形的成形性研究[D];桂林电子科技大学;2012年

6 董立三;大型护环液压胀形的加载路径研究[D];燕山大学;2013年

7 胡雨伸;基于不确定性的管件内高压成形加载路径优化[D];南京理工大学;2014年

8 程利霞;挤压镁合金多种加载路径下的疲劳寿命预测研究[D];浙江工业大学;2012年

9 王晓晶;护环液压胀形加载路径的数值模拟及实验研究[D];燕山大学;2014年

10 赵健;典型加载路径的超塑性自由胀形数值模拟研究[D];吉林大学;2014年

  本文关键词：T型管液压成形加载路径的稳健性优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：306690