活塞是船用柴油機的關(guān)鍵零部件之一,通過活塞銷與連桿相連接,將燃氣爆發(fā)壓力后活塞獲得的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,其加工質(zhì)量直接影響著柴油機的動力和使用壽命,因此,活塞的生產(chǎn)加工有著嚴(yán)格的形位公差和尺寸要求。鍛鋁活塞裙由于其加工過程復(fù)雜且剛度較差的特點,裙部很容易產(chǎn)生無規(guī)則的變形,達不到生產(chǎn)要求,難以保證加工質(zhì)量。因此,針對鍛鋁活塞裙的加工過程,研究加工變形預(yù)測及加工參數(shù)優(yōu)化方法,對提高鍛鋁活塞裙生產(chǎn)加工質(zhì)量,降低產(chǎn)品廢品率有非常重要的意義。本文主要針對鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序的加工變形進行研究,首先利用有限元分析技術(shù)建立了加工過程仿真模型,然后基于預(yù)測方法建立了鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序加工變形的預(yù)測模型,接著基于預(yù)測模型選用遺傳算法對切削加工參數(shù)進行了優(yōu)化,最后基于以上研究成果開發(fā)了船用柴油機活塞加工過程變形預(yù)測及優(yōu)化仿真系統(tǒng)。具體的研究內(nèi)容如下:（1）基于ANSYS和DEFORM仿真軟件建立了鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序加工過程仿真模型,得出了裝夾力、刀具及切削參數(shù)影響下的活塞裙部長短軸的變形量,最后設(shè)計了鍛鋁活塞裙的裝夾與切削加工實驗,驗證了所建立有限元理論模型的可靠性。（2）利用析因設(shè)計理論,針對活... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 加工變形預(yù)測方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 活塞加工質(zhì)量控制研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析
    1.3 論文章節(jié)安排及結(jié)構(gòu)
第2章 鍛鋁活塞裙加工過程有限元建模分析及實驗驗證
    2.1 引言
    2.2 鍛鋁活塞裙裝夾變形有限元分析
        2.2.1 構(gòu)建活塞有限元分析模型
        2.2.2 鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序裝夾工況設(shè)定
        2.2.3 鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序裝夾變形結(jié)果分析
    2.3 鍛鋁活塞裙切削加工變形有限元分析
        2.3.1 基于DEFORM切削模型求解切削力和切削熱
        2.3.2 基于ANSYS有限元模型求解活塞裙部變形
    2.4 鍛鋁活塞裙有限元模型實驗驗證
        2.4.1 鍛鋁活塞裙裝夾變形有限元模型實驗驗證
        2.4.2 鍛鋁活塞裙切削加工變形有限元模型實驗驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序加工變形預(yù)測模型建立
    3.1 引言
    3.2 鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序加工變形影響因子分析
        3.2.1 析因設(shè)計理論基礎(chǔ)
        3.2.2 鍛鋁活塞裙粗鏜孔切削加工工序析因設(shè)計
        3.2.3 鍛鋁活塞裙銑R341 切削加工工序析因設(shè)計
    3.3 鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序加工變形BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測建模
        3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及原理
        3.3.2 選擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本
        3.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練及可靠度驗證
    3.4 鍛鋁活塞裙關(guān)鍵工序加工變形多元回歸預(yù)測建模
        3.4.1 多元回歸模型基本理論
        3.4.2 多元回歸預(yù)測模型求解
        3.4.3 多元回歸預(yù)測模型可靠度驗證
    3.5 預(yù)測模型對比分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 鍛鋁活塞裙加工過程切削參數(shù)優(yōu)化及仿真系統(tǒng)開發(fā)
    4.1 引言
    4.2 基于遺傳算法鍛鋁活塞裙切削加工參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 優(yōu)化算法簡介
        4.2.2 設(shè)置優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量和優(yōu)化約束
        4.2.3 鍛鋁活塞裙切削加工參數(shù)優(yōu)化求解
    4.3 參數(shù)優(yōu)化效果驗證
    4.4 活塞工藝參數(shù)優(yōu)選與預(yù)測仿真系統(tǒng)開發(fā)
        4.4.1 系統(tǒng)需求分析及開發(fā)環(huán)境
        4.4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能
        4.4.3 仿真系統(tǒng)運行實例
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于TF-IDF和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的眾籌影響因素研究[J]. 于昊卿.  現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2019(10)
[2]利用學(xué)習(xí)向量化樣本分類的在線學(xué)習(xí)成績預(yù)測[J]. 郎波,樊一娜.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2019(03)
[3]基于遺傳算法的金屬切削過程中最優(yōu)切削用量方法研究[J]. 馮國勇.  世界有色金屬. 2018(19)
[4]活塞應(yīng)力應(yīng)變分析與加工質(zhì)量控制方法研究[J]. 路遵友.  科技風(fēng). 2018(35)
[5]球頭銑刀銑削的虛擬仿真及其切削參數(shù)優(yōu)化算法研究[J]. 袁森,何林,柳飛.  廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[6]基于有限元的柴油機機體孔系鏜削工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 蔣濤,景旭文,黛米格.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[7]鋁合金活塞銷孔加工過程工藝優(yōu)化[J]. 李安海,盧永紅,劉濤,趙軍.  制造技術(shù)與機床. 2018(02)
[8]航空機匣工件車削加工變形量預(yù)測及誤差補償[J]. 陳維克,劉方,李文,李忠群.  制造技術(shù)與機床. 2018(02)
[9]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜過程參數(shù)優(yōu)化方法研究[J]. 禹建麗,黃鴻琦.  科技通報. 2017(08)
[10]基于剛度與應(yīng)力演變機制的航空整體結(jié)構(gòu)件加工變形預(yù)測理論建模[J]. 黃曉明,孫杰,李劍峰.  機械工程學(xué)報. 2017(09)

博士論文
[1]航空薄壁件精密銑削加工變形的預(yù)測理論及方法研究[D]. 白萬金.浙江大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于遺傳算法的紙蜂窩超聲圓盤切削刀具參數(shù)優(yōu)化[D]. 龐皓文.大連交通大學(xué) 2018
[2]大型回轉(zhuǎn)體薄壁件加工變形仿真及切削參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 薛迪.吉林大學(xué) 2018
[3]船用柴油機活塞裙加工變形研究及工藝優(yōu)化[D]. 劉曉飛.江蘇科技大學(xué) 2018
[4]基于運動目標(biāo)檢測的校園安防監(jiān)視報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 林建華.湖南大學(xué) 2018
[5]鋁合金活塞裙加工殘余應(yīng)力及切削參數(shù)優(yōu)化的研究[D]. 余娜.西安理工大學(xué) 2017
[6]航空鋁合金薄壁件銑削加工工藝優(yōu)化及有限元仿真[D]. 李丹.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[7]2A14鋁合金薄壁件高速銑削參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 魏慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[8]基于UG/Post的五軸加工中心后置處理器研究與開發(fā)[D]. 汪雷亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[9]鋁合金活塞銷孔加工工藝優(yōu)化研究[D]. 宮兆超.山東大學(xué) 2015
[10]基于遺傳算法的高速銑削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)的研究[D]. 許鋒.哈爾濱理工大學(xué) 2007



本文編號：3205263