基于灰色理论的TC4钛合金车削工艺参数优化

以TC4钛合金为试验对象,通过干式车削正交试验得到刀具磨损和工件表面粗糙度值。以获得刀具磨损和工件表面粗糙度最佳值所对应的工艺切削参数为目标,运用灰色理论对正交试验结果进行数据分析,将多工艺目标通过灰色关联度的方式演变为单一指标的考察,实现工艺目标的整合计算,并得到了最优的切削参数组合。对最优参数组合进行试验验证,结果表明:最优切削参数组合能够在减轻刀具磨损的同时提高表面质量,并且提高了多工艺目标的灰色关联度。通过灰色理论进行参数优化,达到了预期的工艺目标,为实现快速优化试验参数提供了可靠的方法。     

性能需求驱动的电动汽车动力系统参数优化

为有效提高电动汽车的综合性能,提出了一种基于质量功能展开和正交试验法的动力系统参数综合设计与优化方法.首先,基于质量功能展开建立了满足顾客需求的车辆性能与技术特性的耦合模型,应用粗糙数和灰色关联法确定各技术特性的加权因子;然后,基于正交试验法,以车辆综合性能最优为目标构建了动力系统参数优化设计模型,应用灰色关联法获得车辆综合性能指标系数,进而确定最优解,并对各因素进行灵敏度分析;最后,基于Matlab平台建立了电动汽车动力系统参数的设计优化模型,并以某款电动汽车为实例进行了仿真优化.仿真结果表明,优化后的车辆综合性能提升了32.3%,证明了文中方法的有效性.     

基于随机游走麻雀搜索算法的多特征结构尺寸熔融沉积成型工艺参数优化

在熔融沉积成型过程中,打印参数对成型样件精度有着重要影响.为了提高整体尺寸精度,采用随机游走的麻雀算法获得最优实验方案.首先,以熔融沉积成型的分层厚度、喷头温度、打印速度和填充率为实验变量设计4因素4水平的正交试验;然后,以样件不同特征结构尺寸的相对误差为优化对象,使用田口-灰色关联法对实验数据进行处理;最后,通过随机游走的麻雀算法计算最优参数方案.结果表明,相比常用的田口-灰色关联法,采用优化后工艺参数成型样件的综合尺寸精度提高了20%,灰色关联度提高了27%.     

基于灰色系统理论的钼粉锥形件压扭成形优化

文章以温度、压力、扭转角速度和摩擦因子为自变量,进行四因素四水平正交试验,利用MSC.Marc有限元仿真软件,采用热-机耦合分析方法,模拟钼粉锥形件高压扭转成形,获得不同工艺参数下的目标函数值,利用灰色系统理论,计算各个目标矢量与参考目标值之间的关联系数及关联度,将多目标优化转换为单目标优化问题;进一步计算各工艺参数的平均关联度,获得优化组合参数,以此进行有限元模拟验证。结果表明,优化后钼粉的锥形件平均相对密度提高,相对密度的分布更加均匀。     

基于灰色理论的T形管内高压成形加载路径优化

以最大轴向进给力、支管背压力、内压力为因子,建立正交试验设计方案,进行有限元模拟,获得不同加载路径下的质量目标函数值.利用灰色系统理论,计算各个目标矢量与参考目标值之间的关联系数,将多目标转化为以关联度为目标的单目标.进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,获得优化加载路径组合参数,以此进行有限元模拟验证.结果表明,通过该优化方法能获得综合质量较高的内高压成形的T形三通管.     

曲面法优化超高强度钢的淬火工艺参数

为获得超高强度钢22MnB5热成形过程中最佳的淬火工艺参数,采用正交实验设计法进行实验设计,并采用响应曲面法对实验结果进行优化分析.选择奥氏体化温度和保温时间作为优化因子,研究各因子对淬火硬度和抗拉强度的影响.先对淬火硬度以及抗拉强度进行了单目标优化,获得了单目标最优值,再结合理想点法对各目标进行了多目标优化,获得全局最优值.最后从微观角度对优化结果展开了探讨,进一步验证了预测模型的可靠性.     

工艺参数对强力旋压连杆衬套性能的影响研究

为了揭示工艺参数对连杆衬套性能的影响规律并获得优化的工艺参数,以减薄率、热处理温度、进给比为影响因数,运用正交试验法对强力旋压连杆衬套工艺参数进行了研究;探究了其对抗拉强度、布氏硬度、屈服强度和伸长率的影响规律;并对正交试验结果做极差分析,得出了各因素对目标函数影响的显著性次序及影响趋势图。再通过综合平衡法,得出了优化的连杆衬套工艺参数。     

冲压工艺低碳成形优化方法研究

为实现在满足成形质量的前提下,降低冲压工艺能量消耗,文章综合考虑拉裂、起皱以及成形能耗等低碳成形评价指标,提出了多目标冲压工艺低碳成形优化方法,并将其应用于正交试验,结合SUS201不锈钢半球形件拉深工艺,建立了工艺参数与评价目标的映射函数;基于NSGA-Ⅱ的多目标优化算法,获得多目标Pareto前沿,并通过分析给出了推荐方案。利用优化后的工艺参数进行半球形件拉深试验,所获得的拉深件成形质量良好、成形能耗低,试验结果验证了该方法的有效性。     

PMMA微流控芯片注射成型多目标优化实验研究

随着微流控技术的不断发展和聚合物材料的广泛应用,注射成型技术因其快速、低成本、大批量的生产等优势而成为聚合物微流控芯片成型制造的主要方式之一,但也存在微结构成型难、残余应力与宏观变形等问题。为表征聚合物微流控芯片成型能力、研究工艺参数对成型质量的影响,采用正交实验研究熔体温度、注射压力、注射速度、保压压力和保压时间对聚甲基丙烯酸酯(PMMA)微流控芯片微通道复制度、残余应力、宏观翘曲变形三种指标的影响规律,并利用灰色关联分析法对三种指标进行多目标优化得到最优工艺参数。研究结果表明：影响微通道复制度最主要的因素是注射速度和熔体温度,影响残余应力与翘曲变形最主要的因素是熔体温度;利用正交实验对三种指标优化得到的最优参数存在差异,而利用灰色关联分析方法进行多目标优化得到了微通道复制度高、残余应力小和翘曲变形小的高质量芯片。最优注射成型工艺参数如下：熔体温度为245℃、注射压力为160 MPa、注射速度为50 cm³/s、保压压力为70 MPa和保压时间为5 s。     

基于望小特性不锈钢304板材激光切割工艺优化

为提高304不锈钢切缝表面的光洁度、减少毛刺量,进行了3 mm厚304不锈钢的光纤激光切割工艺试验。以激光功率、切割速度、保护气压和离焦量为影响因素,以切缝刮渣高度和倾斜区占比作为评价指标,构建正交试验方案L_9(3~4),研究工艺参数对切割质量的影响规律并优选最佳工艺参数。根据正交试验极差与方差分析得到工艺参数对刮渣高度的影响为激光功率>保护气压>离焦量>切割速度,工艺参数对倾斜区占比的影响为激光功率>离焦量>切割速度>保护气压,并分别得到了最小刮渣高度及最低倾斜区占比的工艺参数组;利用望小信噪比法对评价指标进行多目标综合优化,得到综合最优工艺参数组。试验验证表明望小信噪比法适用于激光切割工艺参数的优化。     

糯米酒发酵工艺优化

以优质糯米为原料对糯米酒发酵工艺参数进行优化,比较了3种酒曲的发酵性能,通过正交试验优化糯米酒生产工艺.结果表明,甜酒曲为最佳发酵酒曲,糯米酒生产的最佳工艺为糯米蒸煮15 min,酒曲量0.5%,发酵时间为48 h,料水比为10∶3（g∶m L）,在30℃下恒温发酵生产的糯米酒口感适宜,香气浓郁.     

甘蔗切割器工作参数优化综合

利用二次回归正交旋转设计的方法,建立了不同工况下甘蔗收割机切割器的工作参数:切割速度、前进速度、刀片数量、刀盘倾角、刀片刃角和切割角对工作性能指标破头率影响的二次回归方程,在此方程的基础上,考虑切割器工作参数对破头率的影响,建立了参数优化数学模型,采用约束变尺度法,实现了切割器工作参数的优化,降低了破头率,最后通过实验进行了验证.     

基于熵权法和灰色关联度分析的轴承故障诊断

文章以滚动轴承时域振动信号和频域振动信号中的无量纲特征参数作为故障诊断中的评价指标;在传统的灰色关联度基础上,引入熵值理论,将熵权法与灰色关联度分析方法相结合,建立基于熵权法的灰色关联度分析模型,并将其应用到轴承的故障诊断中;最后通过故障诊断实例验证了该方法可以有效地实现轴承故障状态的诊断,通过熵权赋值取得了理想的灰色...     

基于BP-PSO的致密气压裂施工参数优化

压裂施工参数优化是水力压裂过程中的重要一个环节。为了精准设计压裂施工参数,达到节约开发成本和增产的目的。首先初选出影响水力压裂效果的参数,再用灰色关联分析法对参数进行排序,然后讨论参数个数对BP神经网络模型效果的影响,最终确定参数个数为10个。利用粒子群算法构建日产气量最优化模型,进而反演出最优压裂施工参数。应用于X区块的97口致密气井,BP神经网络模型准确率为86.52%。对7口井进行压裂施工参数优化后,每口井所有层的总平均增产率为5.57%。该方法具有投入成本低和操作简单等优点,为现场压裂设计提供借鉴和参考,具有一定的实际意义。     

滚轮滚针轴承螺栓强度优化设计方法

螺栓强度直接决定滚轮滚针轴承工作载荷。而注油孔结构设计参数是影响螺栓强度的主要因素之一。针对这一问题,以螺栓最大应力和变形为优化目标,提出了滚轮滚针轴承螺栓强度优化设计方法。首先,基于三维建模软件,建立了滚轮滚针轴承参数化模型;然后,运用有限元方法,提出了滚轮滚针轴承整体有限元仿真模型,分析了注油孔设计参数对螺栓强度的影响规律;最后,采用响应面分析方法,建立了以螺栓最大应力和最大变形最小为优化目标的滚轮滚针轴承多目标优化模型,结合工程实际,获得了螺栓注油孔孔径的最优化设计参数。仿真结果表明,优化后的滚轮滚针轴承螺栓关键位置的最大应力和最大变形均有所改善,验证了所建立的滚轮滚针轴承螺栓强度优化设计方法的有效性。     

基于灰色系统理论的叉车声品质分析与预测建模

为了研究灰色系统理论在声品质预测建模方面应用的有效性,本文以5款3吨位叉车在怠速和额定转速工况下的30个车内外辐射噪声样本为研究对象,以烦躁度为主观评价指标,采用等级评分法进行了主观评价实验;运用ArtemiS软件分析计算了主要心理声学客观参数,选取了响度、尖锐度、粗糙度和抖动度为主要分析对象;运用灰色系统理论算法分析了烦躁度与心理学客观参数的相关性,得到各相关系数,证明了所取心理学客观参数与烦躁度之间具有较高的相关性;基于灰色系统理论的GM(0,N)模型,建立了烦躁度的预测模型,并对预测模型进行了误差检验;结果表明基于灰色系统理论所建立的烦躁度预测模型具有较高的精度,即预测值能够较接近人的主观感受。     

基于正交设计和灰色关联理论的板式省煤器优化

基于正交设计理论和灰色关联理论对新型板式省煤器的结构参数进行了优化研究.选取3种优化变量(长轴长度、短轴长度和板间距),采用正交设计方法确定9组计算模型.综合模拟结果与仿真验证分析得到新型板式省煤器的优化结果,当烟气走板间波纹通道、水走板内循环通道时,在新型板式省煤器长轴长度、短轴长度和板间距3种优化变量中,对优化指标影响最大的因素是板间距,其次是长轴长度,影响最小的是短轴长度.当板长为400mm时,新型板式省煤器的最优结构参数组合为,长轴长度为32mm、短轴长度为12mm、板间距为25mm.并搭建试验台,对此最优结构进行试验验证。研究结果为板式省煤器的设计提供一种思路.     

基于响应面法和正交试验的涡轮流量计优化设计

为降低流体黏度对涡轮流量计测量精度的影响,将涡轮流量计仪表系数线性度误差最小值作为目标函数,在运用计算流体力学（CFD）仿真的基础上,先通过Plackett-Burman设计筛选结构参数,并根据几何结构对目标函数的影响将其划分为两个等级,即显著影响因素和次显著影响因素;再通过Box-Behnken设计及响应面法对显著影响因素进行优化设计,分析结构参数间的交互作用,得到参数的最优设计点;最后在响应面分析基础上通过正交试验对次显著影响因素进行优化设计,得到最优参数组合。对最优参数组合的涡轮流量计进行试验研究,试验结果与CFD计算值吻合,仪表系数线性度误差由1.71%下降至1.59%,表明优化后的涡轮流量计测量精度得到了显著提高,基于响应面法和正交试验的优化方法可以用于涡轮流量计的结构设计。     

高压直流继电器电磁系统的优化设计

电磁系统是高压直流继电器的关键组成部分.其中导磁部件的磁饱和情况、涡流现象及结构参数等影响着电磁系统的工作性能.针对该问题,建立继电器电磁系统有限元模型,并进行实验验证.以提高继电器吸持力、降低吸合时间为目标,利用正交试验法对继电器电磁系统进行优化设计.优化过程中通过磁场法分析工作气隙磁通密度的分布情况,并结合继电器在工作过程中导磁部件的磁饱和现象,锁定动铁心横截面积、静铁心厚度和垫片厚度作为优化变量.根据正交试验方差分析法确定三者的最优水平组合与影响动态特性的显著程度.加工优化样机,并进行实验,实验结果表明,该优化方案可以有效地提高继电器吸持力、降低吸合时间.