本文關(guān)鍵詞：RTM充模過(guò)程工藝參數(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 屬性約簡(jiǎn) 遺傳算法 分形理論 最小勢(shì)能原理 澆口位置方案評(píng)價(jià)系統(tǒng)

【摘要】：RTM是一種多相變的、多尺度的、多變量的、非穩(wěn)態(tài)的、非等溫的、非線性的、具有一定周期性的復(fù)雜成型過(guò)程,影響RTM工藝成型質(zhì)量的因素十分繁雜,大致可分為四類(lèi)：材料參數(shù)、機(jī)器參數(shù)、工藝參數(shù)和擾動(dòng)。其中成型工藝參數(shù)是最重要的一類(lèi)影響因素,工藝參數(shù)選取的合理與否,將直接關(guān)系著RTM工藝的成型質(zhì)量,以及最終制品的使用性能。 憑經(jīng)驗(yàn)選取工藝參數(shù)這種做法的主觀性太強(qiáng),往往不可靠或精度不夠：理論計(jì)算法雖然可以得到精確的解,但僅限于求解比較簡(jiǎn)單的方程；數(shù)值法比較適合求解簡(jiǎn)單的模型,但對(duì)于形狀或邊界條件復(fù)雜的問(wèn)題,數(shù)學(xué)表述和程序編寫(xiě)比較困難,且模擬時(shí)間很長(zhǎng)；實(shí)驗(yàn)法會(huì)耗費(fèi)大量的資源、能源和人力,不經(jīng)濟(jì)且周期長(zhǎng)；遺傳算法等優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)早收斂(早熟)、不收斂或收斂速度慢等問(wèn)題。本文針對(duì)注射壓力優(yōu)化中的這些問(wèn)題,提出了基于粗糙集和遺傳算法的RTM注射壓力優(yōu)化方法。對(duì)注射壓力知識(shí)庫(kù)采用區(qū)分矩陣法進(jìn)行屬性約簡(jiǎn),通過(guò)相似度計(jì)算提取知識(shí)庫(kù)中符合要求的樣本作為初始種群,然后以注射時(shí)間為目標(biāo)函數(shù),并構(gòu)造相應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)遺傳操作。實(shí)例表明,改進(jìn)遺傳算法的收斂速度更快,最優(yōu)解的適應(yīng)度更大,模擬充填效果更好。 另外,針對(duì)傳統(tǒng)理論模型過(guò)多依賴(lài)于無(wú)任何意義的經(jīng)驗(yàn)常數(shù),以及現(xiàn)有滲透率的研究大多針對(duì)平紋、斜紋,鮮見(jiàn)有關(guān)緞紋的研究報(bào)道等問(wèn)題,本文根據(jù)分形理論、最小勢(shì)能原理和達(dá)西定律,提出了改進(jìn)分形滲透率模型,用于緞紋織物的滲透率預(yù)測(cè)。根據(jù)纖維織物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選取重復(fù)性結(jié)構(gòu)單元,并引入最小勢(shì)能原理,求解單胞內(nèi)纖維束的實(shí)際長(zhǎng)度,進(jìn)而得到孔隙的彎曲分形維數(shù)。利用顯微測(cè)量技術(shù)獲取等效最大孔隙直徑,再結(jié)合纖維體積分?jǐn)?shù)求得孔隙率,進(jìn)而可求出孔隙結(jié)構(gòu)分形維數(shù)。最終,將滲透率表示為截面面積、孔隙代表性長(zhǎng)度、最大孔隙當(dāng)量直徑、孔隙結(jié)構(gòu)分形維數(shù)和孔隙彎曲分形維數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)的顯示方程,物理意義直觀明了。實(shí)例表明,用改進(jìn)分形理論預(yù)測(cè)的五枚和八枚緞紋的滲透率值與實(shí)驗(yàn)值測(cè)量值吻合良好。 本文還針對(duì)單純地以流程最短或充填時(shí)間最短為目標(biāo)優(yōu)化澆口位置不可靠,以及模擬軟件澆口位置優(yōu)化分析的精度不高等問(wèn)題,提出了新的澆口位置方案評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(或充模質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)),開(kāi)發(fā)了澆口位置方案評(píng)價(jià)系統(tǒng),并利用面向?qū)ο蠡Z(yǔ)言——Delphi實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。最后,以某無(wú)人機(jī)機(jī)翼為例進(jìn)行了澆口位置方案分析,結(jié)果表明以充填時(shí)間最短為標(biāo)準(zhǔn)選出的最佳方案——方案3的充模效果并不理想,而以充模質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)選出的最佳方案——方案7的壓力方差、剪切應(yīng)力、翹曲變形量、體積收縮率和縮痕指數(shù)等參數(shù)都非常的合理,充模的整體效果比方案3好很多。
【關(guān)鍵詞】：屬性約簡(jiǎn) 遺傳算法 分形理論 最小勢(shì)能原理 澆口位置方案評(píng)價(jià)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V261
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 RTM成型工藝參數(shù)研究的目的及意義13-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 滲透率研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 溫度參數(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 壓力參數(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 注射速率研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2.5 澆口和排氣口研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3 RTM成型工藝參數(shù)研究的目的及意義21-22
• 第2章 理論基礎(chǔ)22-39
• 2.1 流動(dòng)模擬原理22-27
• 2.2 遺傳算法27-32
• 2.2.1 選取目標(biāo)函數(shù)27-28
• 2.2.2 適應(yīng)度函數(shù)28-29
• 2.2.3 編碼和解碼29
• 2.2.4 評(píng)價(jià)種群中個(gè)體的適應(yīng)度29-30
• 2.2.5 復(fù)制操作30-31
• 2.2.6 交配操作31-32
• 2.2.7 變異操作32
• 2.3 粗糙集及屬性約簡(jiǎn)理論32-39
• 2.3.1 粗糙集基本概念32-36
• 2.3.2 粗糙集中的屬性約簡(jiǎn)36-39
• 第3章 注射壓力的優(yōu)化39-51
• 3.1 引言39-40
• 3.2 關(guān)鍵技術(shù)40-41
• 3.3 案例分析41-49
• 3.3.1 生成RTM注射壓力決策表41-42
• 3.3.2 屬性約簡(jiǎn)42-43
• 3.3.3 相似度計(jì)算43-44
• 3.3.4 生成初始種群44-45
• 3.3.5 遺傳操作45-47
• 3.3.6 結(jié)果分析47-49
• 3.4 結(jié)語(yǔ)49-51
• 第4章 滲透率預(yù)報(bào)51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 基本結(jié)構(gòu)51-53
• 4.3 分型理論53-54
• 4.4 參數(shù)設(shè)計(jì)54-58
• 4.4.1 孔隙的實(shí)際長(zhǎng)度與孔隙的彎曲分形維數(shù)54-56
• 4.4.2 孔隙率和孔隙的結(jié)構(gòu)分形維數(shù)56
• 4.4.3 最大孔隙等效直徑56-58
• 4.5 案例分析58-59
• 4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證59-62
• 4.7 結(jié)語(yǔ)62-63
• 第5章 澆口位置優(yōu)化63-77
• 5.1 引言63-64
• 5.2 技術(shù)路線64-70
• 5.2.1 評(píng)價(jià)澆口位置選取好壞的標(biāo)準(zhǔn)64-65
• 5.2.2 將控制方程轉(zhuǎn)化為有限元方程65-70
• 5.3 算例分析70-76
• 5.4 結(jié)語(yǔ)76-77
• 結(jié)論77-79
• 1 主要結(jié)論77-78
• 2 未來(lái)展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-86
• 致謝86-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文87-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1129488