本文關(guān)鍵詞：CFRP鉆徑向孔有限元分析及神經(jīng)網(wǎng)絡控制器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：因為碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRP)有強度高及重量輕等很多的優(yōu)異條件。所以,在客機機身上與很多汽車車身上它都有非常高的使用率,甚至在體育與戰(zhàn)略武器等領(lǐng)域范圍中也大量使用了該材料。如果在加工過程中不采用合適的加工參數(shù)及刀具,可能在孔的出入口產(chǎn)生很多缺陷,以至于降低了孔的質(zhì)量。本課題將CFRP圓柱殼段當成研究對象,通過ABAQUS軟件仿真了鉆徑向孔的過程,分析了CFRP鉆徑向孔時軸向力跟鉆削參數(shù)之間的關(guān)系;并構(gòu)思出了一種BP神經(jīng)網(wǎng)絡控制器,用來控制鉆徑向孔時的軸向力。具體進行了以下工作:1、研究了CFRP的結(jié)構(gòu)性能及其發(fā)展現(xiàn)狀,并分析了CFRP加工過程中導致出現(xiàn)孔缺陷的因素。分析比較得知,如果鉆徑向孔時的軸向力超過臨界值,則會在孔出口處產(chǎn)生很嚴重的分層現(xiàn)象。2、由于CFRP鉆徑向孔的鉆削過程中可能產(chǎn)生孔缺陷并導致孔的質(zhì)量變差,所以本課題建立了CFRP圓柱殼段加工徑向孔的有限元模型,并使用ABAQUS軟件模擬了加工徑向孔時不同鉆削參數(shù)下的鉆削過程,得到碳纖維復合材料鉆徑向孔時軸向力隨切削用量的變化規(guī)律。3、由于鉆徑向孔時太大的軸向力會導致孔缺陷的產(chǎn)生,從而影響徑向孔的質(zhì)量與鉆孔效率。為了提高CFRP鉆徑向孔時中的孔的質(zhì)量及鉆孔效率,本課題運用神經(jīng)網(wǎng)絡相關(guān)知識,構(gòu)思了一種神經(jīng)網(wǎng)絡控制器,使鉆徑向孔時的軸向力一直保持在其臨界值以下。該控制器包含控制器與辨識器,通過MATLAB軟件可以訓練與測試控制器與辨識器。該控制器被訓練測試好以后,可以使用到CFRP鉆徑向孔的加工過程中,能夠通過實時調(diào)節(jié)加工過程中的鉆削參數(shù),來調(diào)整CFRP鉆徑向孔時的軸向力,從而提高徑向孔質(zhì)量與加工效率。
【關(guān)鍵詞】：碳纖維復合材料圓柱殼段 有限元分析 神經(jīng)網(wǎng)絡 自適應控制器
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB332;TP273
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題背景及研究意義12-14
• 1.2 碳纖維復合材料孔加工的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究概況14-15
• 1.2.2 國外研究概況15-16
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 CFRP結(jié)構(gòu)性能及其鉆孔缺陷的原因18-27
• 2.1 碳纖維復合材料的結(jié)構(gòu)及性能18-20
• 2.1.1 CFRP的結(jié)構(gòu)特點18-20
• 2.2 碳纖維復合材料的性能20-23
• 2.3 CFRP鉆孔缺陷產(chǎn)生的原因23-26
• 2.3.1 CFRP孔缺陷種類及其產(chǎn)生的原因24-26
• 2.3.2 鉆削熱與CFRP制孔缺陷之間的關(guān)系26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 CRRP鉆徑向孔過程中軸向力的數(shù)值模擬分析27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 ABAQUS軟件介紹27-28
• 3.3 通過數(shù)值模擬分析鉆孔參數(shù)對軸向力的影響28-34
• 3.3.1 麻花鉆模型的建立28-30
• 3.3.2 CFRP圓柱殼段工件及材料模型的建立30-31
• 3.3.3 CFRP模型失效準則的選擇31-32
• 3.3.4 分析過程中的網(wǎng)格劃分32-34
• 3.3.5 設(shè)置分析過程中的邊界條件及接觸34
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第4章 CFRP鉆徑向孔過程的神經(jīng)網(wǎng)絡控制器研究38-53
• 4.1 引言38
• 4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡簡介38-40
• 4.3 控制方案的確定40-41
• 4.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡基本原理41-45
• 4.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)41-42
• 4.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法42-45
• 4.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制器的設(shè)計45-52
• 4.5.1 CFRP鉆徑向孔試驗45-47
• 4.5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制的系統(tǒng)模型47-48
• 4.5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制器的結(jié)構(gòu)方案48-50
• 4.5.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制器權(quán)值的調(diào)整50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 MATLAB訓練和測試神經(jīng)網(wǎng)絡控制器53-60
• 5.1 引言53
• 5.2 MATLAB及其工具箱簡介53-54
• 5.3 辨識器的訓練與測試54-57
• 5.4 控制器的訓練與測試57-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 總結(jié)與展望60-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄67

【參考文獻】

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：CFRP鉆徑向孔有限元分析及神經(jīng)網(wǎng)絡控制器研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：328095