高強度鋼板熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)多目標優(yōu)化運行研究.pdf

1、本文主要研究通過多目標粒子群算法對熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，為熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)設計提供理論依據(jù)。首先介紹了熱沖壓成形及數(shù)值模擬基本理論和模具與各部位之間的熱傳遞途徑。結合有限元模擬理論，建立模擬熱沖壓工藝過程的有限元模型。根據(jù)有限元模擬結果，通過響應曲面法建立優(yōu)化目標函數(shù)，并對多目標粒子群算法存在的問題進行改進，提出改進的多目標粒子群算法(Improved Multi-objective Particle Swarm Optim

2、ization Algorithm，IMOPSO)，對模具的冷卻系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。通過研究對豐富高溫塑性變形理論和熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設計具有重要的理論意義和實際應用價值。全文主要研究內容及結論如下：
　　①基于基本粒子群算法和多目標問題的原理和特點對多目標粒子群算法進行改進，提出了全局最優(yōu)位置自適應選取策略，使種群均勻且快速地向當前Pareto最優(yōu)前沿飛行；通過限制外部檔案的規(guī)模，防止其規(guī)模過小時，粒子過于聚集在某些區(qū)域；采用

3、非均勻變異機制，增加種群多樣性，防止算法早熟收斂，以提高算法的收斂性。
　?、趯釠_壓模具冷卻系統(tǒng)中冷卻水管直徑、數(shù)量和空間排布進行了初步設計。利用 MSC.Marc軟件建立了模擬熱沖壓工藝過程的有限元模型，研究了熱沖壓過程中模具溫度場分布和演變規(guī)律，揭示了熱沖壓過程中高溫板料對熱沖壓模具的主要熱影響區(qū)域。
　?、墼跀?shù)值模擬結果的基礎上利用響應面法建立冷卻系統(tǒng)與冷卻效率、冷卻均勻性和模具壽命相關的目標模型，通過方差分析和擬合