均匀化工艺参数对天然橡胶理化性能的影响

对照GB/T 15340—2008的均匀化工艺,从开炼机辊温、辊距和过辊次数考察均匀化工艺参数对天然橡胶(NR)理化性能的影响,并验证优化均匀化方案的适用性。结果表明:在NR均匀化过程中,辊温对室温没有依赖性,室温不需严格控制;NR的理化性能对辊距不敏感,对过辊次数较敏感,过辊6次的NR的门尼粘度接近未均匀化的NR的门尼粘度,NR的优化均匀化方案为辊距(1.7±0.17)mm,辊温(25±5)℃,过辊次数6;采用优化均匀化方案与采用GB/T 15340—2008的均匀化工艺的NR的挥发分含量、塑性保持率和硫化特性没有明显差异;采用优化均匀化方案均匀化的NR的门尼粘度[ML(1+4)100℃]明显增大,优化均匀化方案在国内实验室适用,所加工的NR的均匀性和重复性均较好。

盖板件高效铣削表面粗糙度预测与工艺参数优化

为了保证7075铝合金盖板件铣削表面质量和提高铣削加工效率,进行工艺参数优化,通过响应曲面法(RSM)构建铣削加工表面粗糙度预测模型,分析铣削工艺参数对表面粗糙度的影响规律。基于表面粗糙度预测模型建立高效铣削工艺参数优化目标方程,采用改进的粒子群算法(PSO)对目标方程进行优化,运用优化后的工艺参数对某盖板件进行铣削加工。试验结果表明:采用优化后的工艺参数进行盖板件铣削加工可以满足表面粗糙度要求,验证了预测模型的准确性和改进PSO方法的可行性。

高速激光熔覆工艺参数对Fe基合金熔覆层组织与耐磨性能的影响

采用高速激光熔覆技术在27SiMn钢筒形件表面制备Fe基合金熔覆层,对不同工艺参数下该熔覆层的组织形貌、显微硬度和摩擦磨损性能进行分析,探究高速激光熔覆工艺参数对熔覆层组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明:不同工艺参数下,熔覆层内部无孔洞、裂纹等缺陷,与基体均形成有效的冶金结合;熔覆层厚度随激光功率的增加先上升后下降;随送粉速率的增加而增加,熔覆层显微硬度、耐磨性随激光功率、送粉速率的增加呈增加的趋势,在实验参数范围内,功率为3000 W、送粉速率为28 rad/min时为最优参数。

基于NSGA-Ⅱ的面曝光3D打印工艺参数多目标优化

为改善面曝光3D打印制件的打印质量差、效率低等问题,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对工艺参数进行优化。选择温度、分层厚度、曝光时间、回合等待时间为优化变量,成型试样的变形率、表面硬度、时间为优化目标,通过单因素实验确定优化变量约束范围。根据Box-Behnken实验方案,建立各优化目标的预测模型,使用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化,规定优先精度、优先硬度、优先速度原则,按照不同优化原则分析帕累托前沿得到对应的最优工艺参数,并进行打印验证。结果表明,优先精度原则下,变形率最小值为0.508%,与优化前相比,降低了9.290%;优先硬度原则下,表面硬度最高达到95.3 HD,与优化前相比,提高了0.316%;在优先速度原则下,打印时间与优化前相比缩短了17.220%,优化效果显著。

基于神经网络和粒子群算法的硅钢工艺参数优化

结合BP神经网络与粒子群算法,提出了一种降低硅钢铁损的工艺参数优化策略。首先,采用BP神经网络建立了对硅钢铁损的预测模型,模型具有很高的拟合精度和预测精度。然后在工艺参数的优化方面,以BP神经网络预测模型作为适应度函数,选取连续退火RTF炉段的各段炉温作为优化变量,采用粒子群算法优化这些工艺参数。结果显示,基于BP神经网络,采用粒子群算法对部分工艺参数进行优化后,硅钢铁损明显降低,具有一定的指导意义。

C70600白铜空心锭立式连铸工艺参数对凝固过程的影响

为了获得Ф260×Ф80 C70600白铜空心锭立式连铸合理的工艺参数,通过数值模拟定量分析了各种工艺参数对温度场和应力场的影响。结果表明:浇铸温度每提高20℃,液穴深度增加10 mm;拉坯速度每提高10 mm/min,液穴深度增加20 mm;液穴深度随着石墨芯管冷却强度的增大而减小。基于正交试验和方差分析发现,F_(A)>F_(0.01)(3,3),F_(B)>F_(D)>F_(0.1)(3,3),F_(C)<F_(0.1)(3,3),因此,拉坯速度对液穴深度的影响最显著,一冷强度对其影响不显著。根据模拟结果提出了合理工艺参数为:一冷强度24 m^(3)/h、拉坯速度80 mm/min、浇铸温度1280℃、芯管采用空冷。在此基础上成功试制出了合格的C70600白铜空心锭成品。

基于Dynaform的汽车后风窗罩板成形工艺参数优化研究

文中以某汽车后风窗罩板为研究对象,解决其成形过程中的破裂和回弹缺陷。首先,运用Dynaform软件构建了符合实际工况的仿真模型;然后,选择对成形质量影响较大的模具间隙、摩擦因数、压边力和冲压速度作为主要因素,设计了4因素4水平的正交试验方案,并进行了仿真分析;接着,以最大减薄率和回弹作为评价指标进行综合评分,并采用Minitab软件对综合评分进行均值分析,获得了影响成形质量的各因素的主次关系和最优冲压工艺参数组合:摩擦因数为0.085,冲压速度为5000 mm/s,压边力为65 kN,模具间隙为1.15 mm;最后,选用上述工艺参数进行仿真分析和生产验证,产品拉延区域未出现破裂的成形缺陷,左右两端的弧形位置未见明显回弹。

不同制备工艺参数对PS-PVD-8YSZ涂层微结构及性能的影响

作为新型热障涂层工艺制备技术,等离子物理气相沉积(PS-PVD)射流具有高能高速等特性,涂层沉积时存在扰流作用导致涂层微结构及性能的显著影响。为了减少圆柱体工装扰流作用,掌握工艺参数对涂层微结构的基本影响规律,采用平面工装系统研究不同PS-PVD工艺参数下,如喷涂电流、送粉量、喷枪摆动及样品旋转参数等对涂层微结构的影响规律。研究结果表明:送粉量和喷枪-样品相对运动参数对涂层微结构影响较大,可快速实现涂层微结构的调控;喷涂电流的变化通过柱状晶尺寸和冷凝纳米颗粒含量等方面影响涂层微结构,涂层显微硬度随喷涂电流增大而降低;喷涂沉积距离的影响较小,喷涂距离增大使沉积效率和柱状晶发散生长程度降低,冷凝纳米颗粒含量提高,同时涂层显微硬度呈现先降低后升高的趋势。JL-11NP粉末表现出宽幅工艺范围内准柱状结构的获得能力,进一步掌握低沉积电流工艺条件下基于气-固-液三相复合沉积的影响规律。开展了低电流工艺参数条件下PS-PVD涂层的微结构调控及沉积机制研究,研究成果可为兼顾隔热和寿命、抗冲蚀的涂层性能结构优化及调控奠定良好基础。

典型结构气辅塑件成型工艺参数的多目标优化

熔体预注射量、熔体温度、模具温度、注气压力、延迟时间、注气时间等工艺参数直接影响了气辅成型质量。以具有典型气辅结构的塑件为研究对象,以气体穿透深度和最大气指幅度为衡量指标,采用正交试验和响应面法研究气辅成型工艺参数的影响程度及参数交互作用下的多目标精准优化。经正交试验极差分析和二次回归的响应面目标优化分析,得到最佳成型工艺为熔体预注射量为85%、注气时间为10 s、熔体温度为240℃、注气压力为3 MPa、延迟时间为4 s、模具温度为40℃。结果表明,最佳成型工艺下得到气辅塑件的气体穿透深度及气指指标较好,可用于气辅成型实际生产。

牛大力热风干燥工艺参数优化

热风干燥有利于提高鲜制牛大力干燥时的干燥速率和产品品质。为此,对新鲜的牛大力进行单因素热风干燥实验,结果表明:干燥过程中热风温度越高、切片厚度越薄时,牛大力的干燥速率越快;而热风温度过高时,牛大力切片表面会发生褐化和裂纹。结合响应面优化分析方法,建立各因素与指标值之间的回归分析模型。由响应面优化分析和实验结果可知:当热风温度为50~60℃、切片厚度为3~7 mm和热风风速为0.5~1.5 m/s时,牛大力热风干燥的最佳干燥参数为:热风温度60℃,切片厚度5 mm,热风风速1.116 m/s。

车轴滚齿加工工艺参数GA-BP模型NSGA-Ⅱ优化

研究了高速条件下的滚齿工艺参数设置与优化方面的工作,采用新的非支配遗传算法NSGA-Ⅱ设计了相应的优化数学模型,优化达到最低能耗以及最长的刀具使用期限,再以遗传反向传播算法(GABP)神经网络为目标设置预测模型并建立适应度函数,完成迭代优化后获得匹配滚齿工艺的Pareto最优条件。研究结果表明:这里预测模型经过5次循环计算后,均方差为10-5,得到0.000425的最优值,推断上述网络满足良好的稳定性。刀具寿命误差相对后者降低16%,降低了36%的能量损耗,发现GABP算法具备更优收敛能力。Pareto解集获得了比相近加工样本集更优的性能,因此采用多目标优化模型可以确保加工能耗和刀具使用寿命同时达到最佳状态。该研究对提高的滚齿加工工艺参数以及提高机加工效率具有很好的实际应用价值。

装配工艺参数对止口螺栓连接结构力学特性的影响分析

以航空发动机转子系统中止口螺栓连接结构为研究对象,基于单螺栓连接结构分析弯曲刚度的非线性特征,利用ANSYS实体单元建模方法分析连接结构的弯曲刚度,重点讨论了有无止口连接、预紧力、螺栓直径、止口过盈量等装配工艺参数对连接结构弯曲刚度的影响规律,并分析了止口连接结构对转子系统固有特性的影响.研究结果表明:止口连接结构的弯曲刚度呈现分段特性;增大预紧力、螺栓直径以及止口过盈量能提高连接结构弯曲刚度;有无止口连接结构的转子系统前三阶固有频率的相对误差小于2%,止口连接结构能够降低转子系统的最大振动幅值.

基于烟叶外观特征与打叶工艺参数的片烟叶片结构预测模型研究

[目的]探究烟叶的外观特征、工艺参数与片烟叶片结构之间的关系,为提升打叶质量提供理论依据。[方法]以片烟叶片结构预测模型为研究对象,选取870条烟叶外观特征、打叶工艺参数与对应叶片结构数据作为训练集,构建了包括支持向量机、随机森林、多层感知机等机器学习回归模型,并基于训练集交叉验证平均MAE进行模型选择。以97条烟叶外观特征、打叶工艺参数与对应叶片结构数据作为测试集来评估所选回归模型的泛化性能。[结果]片烟大片率最佳预测模型为SVR,其在测试集上的相对分析误差和拟合优度分别为1.685 8和0.648 1,预测值与真实值间的相关系数为0.806 2。片烟中片率最佳预测模型为Random Forest,其在测试集上的相对分析误差和拟合优度分别为1.590 8和0.604 9,预测值与真实值间的相关系数为0.780 4。[结论]基于烟叶外观特征和打叶工艺参数,通过构建SVR和Random Forest模型并选取适当的超参数,能够较为准确地预测所得片烟大片率和中片率。

GA与分层优化结合的掺水集油工艺参数优化

为降低进入特高含水阶段油田的掺水集油能耗,对掺水集油工艺参数进行优化。以掺水温度、掺水量、掺水压力为外层决策变量,加热炉和掺水泵运行方案为内层决策变量,以掺水集油工艺综合能耗最低为目标函数,建立掺水集油工艺参数优化模型。提出了一种遗传算法(Genetic Algorithm,GA)与分层优化结合的求解策略,将掺水温度作为染色体上的基因,先优化个体对应加热炉和掺水泵运行方案,得到个体对应的最小集油能耗,再通过种群的不断迭代进化,得到掺水集油工艺的最优参数。研究结果表明,与优化前相比,掺水温度降低8.3℃,掺水量减少131.6 m^(3)/d,掺水压力降低0.15 MPa,集输吨液综合能耗降低13.64%,优化效果良好。研究成果可为进入特高含水阶段油田降低掺水集油能耗提供借鉴。

弧齿锥齿轮小轮温滚轧数值模拟及工艺参数优化

针对弧齿锥齿轮现有的工艺加工效率低、疲劳强度不足的问题,提出了一种弧齿锥齿轮小轮温滚轧成形数值模拟和参数优化方法。基于deform-3D有限元仿真软件分析了温滚轧过程中摩擦因子、进给速度、初轧温度等工艺参数对小轮温滚轧成形应力应变的影响规律,结合正交试验完成了工艺参数优化。采用最佳工艺参数组合开展了小轮温滚轧成形试验,对弧齿锥齿轮小轮进行了齿面和齿距检测。结果表明:凸面和凹面总偏差分别为14.4μm、14.1μm,齿距累计总偏差分别为57.0μm、56.3μm,精度等级达到了GB 8级,齿轮的齿面和齿距精度满足热处理后的磨齿加工需求。

非圆齿轮电火花线切割加工工艺参数对齿廓误差的影响

线切割加工非圆齿轮时电参数是影响齿廓误差的关键因素之一.设计正交试验,分别采用非圆齿轮齿根、齿廓中部和齿顶的最大齿廓误差对线切割加工非圆齿轮进行分析.通过方差分析方法和主效应分析法,研究线切割加工电参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔和跟踪对非圆齿轮齿根、齿廓中部和齿顶的齿廓误差影响规律.同时,对齿廓误差、加工时长和工艺参数进行回归分析,并建立回归模型,基于灰狼优化算法对回归模型进行多目标优化求解.通过研究结果可以得出线切割加工非圆齿轮齿廓不同部位的最优参数组合,可为实际加工提供参考.

基于能效的机械零件激光熔覆工艺参数优化

为降低激光熔覆工艺的能量消耗、减少加工时间,本文提出一种基于能效的激光熔覆工艺参数优化方法。以比能耗作为激光熔覆能效的衡量标准,通过分析激光熔覆各子系统的能耗特性,建立激光熔覆能耗模型。在此基础上,计算系统总能耗与成型体积间的比能耗,构建以比能耗和加工时间为优化目标的激光熔覆工艺参数多目标优化模型并采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。通过对环形薄壁件进行激光熔覆试验,验证了比能耗模型的准确性,并证明优化后的工艺参数能有效提升激光熔覆的能效,减少加工时间。

单点渐进成形工艺参数对铝合金圆锥台表面粗糙度的影响

表面粗糙度是影响渐进成形零件质量的关键因素之一,为了探究工艺参数对零件表面粗糙度的影响,采用单点渐进成形技术对5052铝合金板料进行成形实验,研究工艺参数轴向进给量、主轴转速、进给速度对圆锥台表面质量的影响,并使用粗糙度仪测量外表面粗糙度R_(a)值。实验结果表明:降低轴向进给量可以改善零件表面质量;随着主轴转速增大,零件粗糙度R_(a)呈先减小后增大趋势;进给速度对粗糙度R_(a)影响较小,随着进给速度增大,粗糙度R_(a)呈先减小后增大趋势,受零件尺寸限制,进给速度超过2817 mm·min^(-1)时,内表面“鱼鳞纹”和粗糙度R_(a)几乎没有变化。

SUS304不锈钢与PCCF30的激光连接增强工艺参数建模与优化

针对SUS304不锈钢与PCCF30(30%短碳纤维增强聚碳酸酯)激光直接连接接头剪切强度较低的问题,在SUS304不锈钢与PCCF30之间添加PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)中间层,同时对不锈钢表面进行激光织构预处理,以提高304不锈钢与PCCF30之间激光连接接头的强度。采用响应面法建立激光直接连接工艺参数和表面织构预处理工艺参数与接头剪切强度及织构预处理时间之间的数学模型,分析了各工艺参数组合对接头剪切强度的交互式影响。结果表明,激光直接连接功率-织构扫描次数、激光直接连接功率-激光连接速度对接头剪切强度的影响较大;模型验证及优化结果验证表明,所建模型的预测值与试验值较为吻合,模型可靠。

贵州贫煤煤炭地下气化工艺参数研究

为推动煤炭地下气化(UCG)产业化发展进程,揭示高变质烟煤UCG工艺过程中物料转化的整体规律和影响因素,以贵州贫煤为例,系统探讨了不同气化剂配比下气化工艺参数的变化。通过收集梳理研究区资料,分析目标煤层煤质及煤热解动力学参数,并基于物料平衡与能量守恒理论基础,构建了物料平衡模型,对贫煤UCG工艺的参数进行了数值模拟分析,结果表明:研究区贫煤在N2气氛下热解DTG峰值温度为417.2℃,且随升温速率增加而升高,煤样的总失重率则随之降低;注水条件下,气化剂中氧气浓度的升高能够促进煤的气化反应,提高气化效率和合成气产品质量;但当氧气浓度超过80%时,煤气热值与CO的增长趋势会逐渐放缓;在纯氧-水气化工艺条件下,合成气产品有效组分达到65%,高热值为9.135MJ/m^(3)。相关成果可为贵州UCG产业化推进提供参考。