鋁型材擠壓模具智能設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文結(jié)合鋁型材擠壓特點(diǎn)，將基于知識(shí)的工程(Knowledge-basedEngineering，KBE)方法引入型材擠壓模具設(shè)計(jì)，在基于知識(shí)工程的鋁型材擠壓模具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架內(nèi)，對(duì)型材擠壓模具智能化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，在分析彈塑性有限元法和有限體積一步模擬法基礎(chǔ)上，提出了薄壁型材擠壓過(guò)程的有限體積分步模擬技術(shù)，并對(duì)數(shù)值模擬與人工智能技術(shù)相結(jié)合的工作帶優(yōu)化方法進(jìn)行了的研究。 分析了鋁型材擠壓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及面臨的問(wèn)題、型材擠壓成

2、形研究現(xiàn)狀；針對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下的先進(jìn)制造技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論體系，研究了智能技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，介紹了KBE技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用情況；提出了將KBE技術(shù)引入型材擠壓模具設(shè)計(jì)。 對(duì)KBE技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究，給出了KBE的定義和內(nèi)涵，從幾何適用性、知識(shí)表現(xiàn)形式、知識(shí)管理方法、自學(xué)習(xí)能力等方面分析了KBE技術(shù)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)的區(qū)別；研究了知識(shí)表示、知識(shí)推理、知識(shí)獲取和繁衍等KBE關(guān)鍵技術(shù)。 提出了型材產(chǎn)品特征模型及擠壓模具設(shè)

3、計(jì)要素特征模型的構(gòu)造方法；采用面向?qū)ο蟮闹R(shí)語(yǔ)言AEKL實(shí)現(xiàn)了知識(shí)框架的描述，對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)集成建模技術(shù)及知識(shí)推理的實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了研究，并通過(guò)AEPCRL知識(shí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了型材擠壓事例檢索的方法。 在分析有限元法和有限體積法模擬薄壁鋁型材擠壓成形不足之處的基礎(chǔ)上，采用有限體積分步模擬方法來(lái)仿真薄壁鋁型材的擠壓成形過(guò)程，一方面可以避免網(wǎng)格再劃分難題，另一方面可以有效解決有限體積一步模擬方法所面臨的計(jì)算機(jī)資源不足的問(wèn)題，通過(guò)減少每一步計(jì)算中

4、Euler網(wǎng)格的覆蓋區(qū)域達(dá)到細(xì)化網(wǎng)格的目的，獲得更為準(zhǔn)確的模擬結(jié)果，解決了薄壁型材擠壓難以模擬的問(wèn)題。 提出了改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和數(shù)值仿真相結(jié)合的鋁型材擠壓模工作帶長(zhǎng)度優(yōu)化方法。將型材截面劃分單元，由正交試驗(yàn)法得到單元工作帶長(zhǎng)度值作為網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本的輸入值，模型目標(biāo)值為變形后質(zhì)點(diǎn)速度均方差。采用基于有限體積法的數(shù)值仿真技術(shù)獲得樣本目標(biāo)值。模型的全局優(yōu)化解由遺傳算法求得。利用該方法不僅可以實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)優(yōu)化，而且可以顯著減少