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考虑交互作用的A100钢高速铣削参数区间优选
1
作者
贾宗强
白海清
+2 位作者
张鑫何
张乐
张祎
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024年第7期64-68,73,共6页
为获得理想的高速铣削A100钢的铣削力和铣削温度,提出了一种考虑交互作用的铣削工艺参数取值区间的优选方法。以铣削力和铣削温度为响应变量并作为优化目标,设计了四因素四水平的正交仿真试验,得到了各工艺参数对响应变量的影响规律。...
为获得理想的高速铣削A100钢的铣削力和铣削温度,提出了一种考虑交互作用的铣削工艺参数取值区间的优选方法。以铣削力和铣削温度为响应变量并作为优化目标,设计了四因素四水平的正交仿真试验,得到了各工艺参数对响应变量的影响规律。利用熵权法得到了各响应变量的权重系数,结合灰色关联度分析理论将多个优化目标转化为一个综合优化目标。通过综合优化目标极差分析的主效应图得到了A100钢高速铣削工艺参数的优选区间,并利用枚举法得到了优化目标值的变化范围,经过与正交表中的响应值进行对比,结果表明所得优化目标的最大值均小于正交试验结果的平均值,满足优化预期。
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关键词
A100钢
高速铣削
工艺参数
优选区间
枚举法
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职称材料
TC4钛合金材料钻削仿真与参数优化
2
作者
贾宗强
白海清
+2 位作者
张鑫何
张乐
李高伟
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期94-105,共12页
对TC4钛合金材料钻削参数的多目标优化,能改善其可加工性能。为提高其结果的可信度,以进给量、螺旋角和横刃斜角等钻削参数为优化对象,以钻削轴向力和钻削温度为评价指标,设计了BBD响应面模拟试验。研究了各钻削参数对评价指标的影响规...
对TC4钛合金材料钻削参数的多目标优化,能改善其可加工性能。为提高其结果的可信度,以进给量、螺旋角和横刃斜角等钻削参数为优化对象,以钻削轴向力和钻削温度为评价指标,设计了BBD响应面模拟试验。研究了各钻削参数对评价指标的影响规律,并通过多目标遗传算法与熵权-TOPSIS综合评价方法的结合,实现了对钻削参数的优化及其结果的二次筛选,获得了唯一的最优解。结果表明:各钻削参数对轴向力影响的主次顺序为进给量>横刃斜角>螺旋角,对钻削温度影响的主次顺序为进给量>螺旋角>横刃斜角。当进给量为0.10 mm/r、螺旋角为31.43°、横刃斜角为121.68°时为最优参数组合,对应的轴向力为597.54 N、钻削温度为348.53℃,模型预测误差均在7%以内。为生产实际中,TC4钛合金钻削参数多目标优化的实现,提供了一种新的方案。
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关键词
TC4钛合金
钻削
多目标遗传算法
熵权-TOPSIS法
响应面
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职称材料
聚丙烯材料3D打印精度探究及工艺参数优化
3
作者
张祎
白海清
+3 位作者
米大山
张鑫何
张乐
贾宗强
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期86-94,169,共10页
聚丙烯(PP)因其较好的成型性在消费包装和汽车零配件行业广泛应用,而螺杆式熔融沉积成型(FDM)技术作为复杂零件成型的主要技术在增材制造生产中广泛使用,但针对螺杆式3D打印PP材料存在工艺参数优化不佳导致打印件尺寸精度低的问题。本...
聚丙烯(PP)因其较好的成型性在消费包装和汽车零配件行业广泛应用,而螺杆式熔融沉积成型(FDM)技术作为复杂零件成型的主要技术在增材制造生产中广泛使用,但针对螺杆式3D打印PP材料存在工艺参数优化不佳导致打印件尺寸精度低的问题。本文分析研究了PP材料成型的影响因素,并确立以喷头机筒温度、喷头螺杆转速和进给速度为影响因子,结合有限元仿真软件进行数值模拟并以打印件x和y向尺寸作为影响指标开展打印实验分析。结果表明,螺杆的建压能力随机筒温度的上升而下降,随螺杆转速的增加而增加;在机筒温度为210℃,螺杆转速为8 r/min,进给速度为10 mm/s时,打印件的尺寸精度较高。该流体仿真与试验分析结果可为后续成型件精度提升提供参考。
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关键词
螺杆式3D打印
流体仿真
尺寸精度
实验分析
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职称材料
螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析
被引量:
2
4
作者
李超凡
白海清
+4 位作者
杨思瑞
贾仕奎
贾宗强
张鑫何
米大山
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期89-95,共7页
为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分。以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实...
为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分。以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实验,对仿真实验结果的压力场和剪切速率场以及螺杆流道内粒子的停留时间进行分析。结果表明,棱柱型螺杆的最大压力与无剪切结构相比提高了0.13%左右,圆环型螺杆所形成的最大剪切速率相较于无剪切结构提升了约22.56%,圆柱型螺杆流道内粒子的停留时间最长。说明该结构可以增强物料的塑化熔融以及混合效果,在一定程度上还可以使材料内部无序的分子链重新分布,增强材料自身的性能。
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关键词
3D打印
剪切结构
螺杆
流体仿真
混合效果
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职称材料
一种电梯防坠落新方式的设计
5
作者
张鑫何
廖辰煜
+2 位作者
严腾
邱郁茜
田力元
《价值工程》
2020年第30期167-169,共3页
这种新型方式的设计,主要是为了解决现如今电梯坠落多发的安全隐患问题,使电梯的安全性能更加优良。同时在电梯装置中添加GSM模块,使其具有消息的实时传递功能。
关键词
安全
电梯制动
衔铁原理
GSM模块
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职称材料
基于遗传算法的钛合金SLM多目标优化
被引量:
1
6
作者
张鑫何
白海清
+2 位作者
杨思瑞
李超凡
贾宗强
《应用激光》
CSCD
北大核心
2023年第9期23-31,共9页
为了探究TC4钛合金选区激光熔化成形的最优工艺参数,以致密度与显微硬度为评价指标,分析了扫描速度、激光功率与扫描间距等工艺参数对其影响程度和规律。通过正交试验、极差分析和遗传算法对工艺参数进行了优化,结果表明,对致密度和显...
为了探究TC4钛合金选区激光熔化成形的最优工艺参数,以致密度与显微硬度为评价指标,分析了扫描速度、激光功率与扫描间距等工艺参数对其影响程度和规律。通过正交试验、极差分析和遗传算法对工艺参数进行了优化,结果表明,对致密度和显微硬度的影响,激光功率最大、扫描间距次之、扫描速度最小。当扫描速度处于980~1 024 mm/s,激光功率205 W,扫描间距0.05 mm时,所得TC4钛合金成形件致密度可达约95%,维氏显微硬度可达约420 HV,大于传统锻造件硬度。
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关键词
选区激光熔化
TC4钛合金
致密度
显微硬度
遗传算法
参数优化
原文传递
镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化
被引量:
1
7
作者
杨思瑞
白海清
+2 位作者
李超凡
张鑫何
贾宗强
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023年第5期180-189,共10页
研究了高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先,利用ANSYS分析软件,采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型,通过比较数值模拟和试验结果得到的熔池尺寸,从而验证模型的准确性,...
研究了高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先,利用ANSYS分析软件,采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型,通过比较数值模拟和试验结果得到的熔池尺寸,从而验证模型的准确性,以减少后续的试验成本。然后,以熔覆层质量(成形系数)为指标,利用回归正交试验设计建立一次回归方程,研究工艺参数对熔覆层质量的影响次序,依次为激光功率、送粉速率、扫描速度。由方差分析可知,多因素交互作用对熔覆层质量影响不显著,而激光功率和送粉速率对熔覆质量影响最显著。因此,设计单因素试验分析其对熔覆层硬度、稀释率以及熔覆形貌的影响规律。通过方差分析预测最优方案为激光功率1200 W、扫描速度23 mm/s、送粉速率20 g/min,其与试验得到的结果一致,并对最优参数进行多道搭接试验验证,发现其组织致密细小,熔覆层与基体有良好的冶金结合性,该研究对后续的实践生产工作有一定的指导作用。
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关键词
激光技术
激光熔覆
数值模拟
回归正交试验设计
方差分析
参数优化
原文传递
题名
考虑交互作用的A100钢高速铣削参数区间优选
1
作者
贾宗强
白海清
张鑫何
张乐
张祎
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西理工大学陕西省工业自动化重点实验室
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024年第7期64-68,73,共6页
基金
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-385)。
文摘
为获得理想的高速铣削A100钢的铣削力和铣削温度,提出了一种考虑交互作用的铣削工艺参数取值区间的优选方法。以铣削力和铣削温度为响应变量并作为优化目标,设计了四因素四水平的正交仿真试验,得到了各工艺参数对响应变量的影响规律。利用熵权法得到了各响应变量的权重系数,结合灰色关联度分析理论将多个优化目标转化为一个综合优化目标。通过综合优化目标极差分析的主效应图得到了A100钢高速铣削工艺参数的优选区间,并利用枚举法得到了优化目标值的变化范围,经过与正交表中的响应值进行对比,结果表明所得优化目标的最大值均小于正交试验结果的平均值,满足优化预期。
关键词
A100钢
高速铣削
工艺参数
优选区间
枚举法
Keywords
A100 steel
high speed milling
process parameters
optimal range
enumeration method
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TG54 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
TC4钛合金材料钻削仿真与参数优化
2
作者
贾宗强
白海清
张鑫何
张乐
李高伟
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西省工业自动化重点实验室
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期94-105,共12页
基金
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-385)。
文摘
对TC4钛合金材料钻削参数的多目标优化,能改善其可加工性能。为提高其结果的可信度,以进给量、螺旋角和横刃斜角等钻削参数为优化对象,以钻削轴向力和钻削温度为评价指标,设计了BBD响应面模拟试验。研究了各钻削参数对评价指标的影响规律,并通过多目标遗传算法与熵权-TOPSIS综合评价方法的结合,实现了对钻削参数的优化及其结果的二次筛选,获得了唯一的最优解。结果表明:各钻削参数对轴向力影响的主次顺序为进给量>横刃斜角>螺旋角,对钻削温度影响的主次顺序为进给量>螺旋角>横刃斜角。当进给量为0.10 mm/r、螺旋角为31.43°、横刃斜角为121.68°时为最优参数组合,对应的轴向力为597.54 N、钻削温度为348.53℃,模型预测误差均在7%以内。为生产实际中,TC4钛合金钻削参数多目标优化的实现,提供了一种新的方案。
关键词
TC4钛合金
钻削
多目标遗传算法
熵权-TOPSIS法
响应面
Keywords
TC4 titanium alloy
drilling
multi-objective genetic algorithm
entropy weight-TOPSIS method
response surface
分类号
TH164 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
聚丙烯材料3D打印精度探究及工艺参数优化
3
作者
张祎
白海清
米大山
张鑫何
张乐
贾宗强
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西省工业自动化重点实验室
出处
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期86-94,169,共10页
基金
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-385)。
文摘
聚丙烯(PP)因其较好的成型性在消费包装和汽车零配件行业广泛应用,而螺杆式熔融沉积成型(FDM)技术作为复杂零件成型的主要技术在增材制造生产中广泛使用,但针对螺杆式3D打印PP材料存在工艺参数优化不佳导致打印件尺寸精度低的问题。本文分析研究了PP材料成型的影响因素,并确立以喷头机筒温度、喷头螺杆转速和进给速度为影响因子,结合有限元仿真软件进行数值模拟并以打印件x和y向尺寸作为影响指标开展打印实验分析。结果表明,螺杆的建压能力随机筒温度的上升而下降,随螺杆转速的增加而增加;在机筒温度为210℃,螺杆转速为8 r/min,进给速度为10 mm/s时,打印件的尺寸精度较高。该流体仿真与试验分析结果可为后续成型件精度提升提供参考。
关键词
螺杆式3D打印
流体仿真
尺寸精度
实验分析
Keywords
Screw Three Dimensional Printing
Fluid Simulation
Forming Accuracy
Experimental Analysis
分类号
TQ325.14 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析
被引量:
2
4
作者
李超凡
白海清
杨思瑞
贾仕奎
贾宗强
张鑫何
米大山
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西省工业自动化重点实验室
陕西理工大学材料科学与工程学院
出处
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期89-95,共7页
基金
陕西省自然科学基金研究计划项目(2021JM-486)
陕西省技术创新引导项目(2021QFY05-03)
陕西理工大学研究生创新基金项目(SLGYCX2233)。
文摘
为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分。以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实验,对仿真实验结果的压力场和剪切速率场以及螺杆流道内粒子的停留时间进行分析。结果表明,棱柱型螺杆的最大压力与无剪切结构相比提高了0.13%左右,圆环型螺杆所形成的最大剪切速率相较于无剪切结构提升了约22.56%,圆柱型螺杆流道内粒子的停留时间最长。说明该结构可以增强物料的塑化熔融以及混合效果,在一定程度上还可以使材料内部无序的分子链重新分布,增强材料自身的性能。
关键词
3D打印
剪切结构
螺杆
流体仿真
混合效果
Keywords
Three Dimensional Printing
Shear Structure
Screw
Fluid Simulation
Mixed Effect
分类号
TQ320.663 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
一种电梯防坠落新方式的设计
5
作者
张鑫何
廖辰煜
严腾
邱郁茜
田力元
机构
西安航空学院机械工程学院
出处
《价值工程》
2020年第30期167-169,共3页
基金
创新训练项目,项目编号:S201911736002。
文摘
这种新型方式的设计,主要是为了解决现如今电梯坠落多发的安全隐患问题,使电梯的安全性能更加优良。同时在电梯装置中添加GSM模块,使其具有消息的实时传递功能。
关键词
安全
电梯制动
衔铁原理
GSM模块
Keywords
safety
elevator braking
armature principle
GSM module
分类号
TU857 [建筑科学]
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职称材料
题名
基于遗传算法的钛合金SLM多目标优化
被引量:
1
6
作者
张鑫何
白海清
杨思瑞
李超凡
贾宗强
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西省工业自动化重点实验室
出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2023年第9期23-31,共9页
文摘
为了探究TC4钛合金选区激光熔化成形的最优工艺参数,以致密度与显微硬度为评价指标,分析了扫描速度、激光功率与扫描间距等工艺参数对其影响程度和规律。通过正交试验、极差分析和遗传算法对工艺参数进行了优化,结果表明,对致密度和显微硬度的影响,激光功率最大、扫描间距次之、扫描速度最小。当扫描速度处于980~1 024 mm/s,激光功率205 W,扫描间距0.05 mm时,所得TC4钛合金成形件致密度可达约95%,维氏显微硬度可达约420 HV,大于传统锻造件硬度。
关键词
选区激光熔化
TC4钛合金
致密度
显微硬度
遗传算法
参数优化
Keywords
selective laser melting
TC4 titanium alloy
compactness
microhardness
genetic algorithm
parameteroptimization
分类号
TG146 [金属学及工艺—金属材料]
原文传递
题名
镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化
被引量:
1
7
作者
杨思瑞
白海清
李超凡
张鑫何
贾宗强
机构
陕西理工大学机械工程学院
陕西省工业自动化重点实验室
出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023年第5期180-189,共10页
基金
陕西省技术创新引导项目(2021QFY05-03)
陕西理工大学研究生创新基金项目(SLGYCX2124)。
文摘
研究了高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先,利用ANSYS分析软件,采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型,通过比较数值模拟和试验结果得到的熔池尺寸,从而验证模型的准确性,以减少后续的试验成本。然后,以熔覆层质量(成形系数)为指标,利用回归正交试验设计建立一次回归方程,研究工艺参数对熔覆层质量的影响次序,依次为激光功率、送粉速率、扫描速度。由方差分析可知,多因素交互作用对熔覆层质量影响不显著,而激光功率和送粉速率对熔覆质量影响最显著。因此,设计单因素试验分析其对熔覆层硬度、稀释率以及熔覆形貌的影响规律。通过方差分析预测最优方案为激光功率1200 W、扫描速度23 mm/s、送粉速率20 g/min,其与试验得到的结果一致,并对最优参数进行多道搭接试验验证,发现其组织致密细小,熔覆层与基体有良好的冶金结合性,该研究对后续的实践生产工作有一定的指导作用。
关键词
激光技术
激光熔覆
数值模拟
回归正交试验设计
方差分析
参数优化
Keywords
laser technique
laser cladding
numerical simulation
regression orthogonal experiment design
variance analysis
parameter optimization
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑交互作用的A100钢高速铣削参数区间优选
贾宗强
白海清
张鑫何
张乐
张祎
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
TC4钛合金材料钻削仿真与参数优化
贾宗强
白海清
张鑫何
张乐
李高伟
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
聚丙烯材料3D打印精度探究及工艺参数优化
张祎
白海清
米大山
张鑫何
张乐
贾宗强
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
4
螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析
李超凡
白海清
杨思瑞
贾仕奎
贾宗强
张鑫何
米大山
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
5
一种电梯防坠落新方式的设计
张鑫何
廖辰煜
严腾
邱郁茜
田力元
《价值工程》
2020
0
下载PDF
职称材料
6
基于遗传算法的钛合金SLM多目标优化
张鑫何
白海清
杨思瑞
李超凡
贾宗强
《应用激光》
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
7
镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化
杨思瑞
白海清
李超凡
张鑫何
贾宗强
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
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