橡膠具有高彈性、粘彈性、電絕緣性等特性,因此,在土木建筑、交通運(yùn)輸、電氣通訊等許多方面都有重要應(yīng)用。老化是橡膠制品或元件失效的主要形式,是一個(gè)非常復(fù)雜的變化過程,其中涉及的影響因素很多,且各影響因素的作用強(qiáng)度和影響能力不一,本文基于橡膠熱氧老化結(jié)果,對(duì)橡膠的老化和壽命預(yù)測(cè)進(jìn)行了深入研究。研究的主要內(nèi)容如下:（1）建立以溫度和性能為輸入、老化時(shí)間為輸出的橡膠老化壽命預(yù)測(cè)BP網(wǎng)絡(luò)模型,并分別用遺傳算法（GA）和粒子群算法（PSO）進(jìn)行優(yōu)化,比較BP、GA-BP和PSO-BP三種模型預(yù)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性、精度以及收斂速度,結(jié)果顯示GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有相對(duì)較好的穩(wěn)定性和精度,最適合用于預(yù)測(cè)橡膠老化壽命。（2）比較GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型與動(dòng)力學(xué)曲線直線化模型預(yù)測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差,結(jié)果顯示GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)結(jié)果更加精確,且動(dòng)力學(xué)曲線直線化模型預(yù)測(cè)結(jié)果隨著溫度的下降,誤差越來越大。并分析橡膠老化實(shí)驗(yàn)樣本對(duì)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的影響,結(jié)果顯示一定條件下,溫度數(shù)越多,樣本數(shù)量越大,預(yù)測(cè)結(jié)果越好。（3）根據(jù)橡膠老化壽命預(yù)測(cè)的相關(guān)理論,基于VS2013+Qt5開發(fā)一款預(yù)測(cè)橡膠老化壽命的軟件,該軟件包括不同... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１不同溫度下的Ｆ１０８老化速率常數(shù)??Ｆｉｇ－１－ｌ?Ｆ１０８?ａｇｉｎｇ?ｒａｔｅ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??

度、風(fēng)速等）不變，定期測(cè)量橡膠樣品，來評(píng)定橡膠的熱老化狀態(tài)。由于烘箱加速??老化實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法簡單，實(shí)驗(yàn)周期較短，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際結(jié)果吻合較好，目前，??大多數(shù)的橡膠老化實(shí)驗(yàn)研究都是采用這種方法。烘箱的結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。??進(jìn)風(fēng)口??ｉｌｌ?，保溫層??ｌｉＬ／?＊?－—＊■?■＊—?Ｊ??／?＾?一?＼??控制柜Ｕ??夕——＾加熱管??圖１－２老化烘箱示意圖??Ｆｉｇ．１－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｇｉｎｇ?ｏｖｅｎ??針對(duì)不同橡膠制品的老化測(cè)試，由于環(huán)境和工作條件不同，需要模擬實(shí)際工作??條件，出現(xiàn)了許多不同的加速老化實(shí)驗(yàn)方法。Ｈｕａｎｇ等［２４］設(shè)計(jì)了一個(gè)循環(huán)加載的橡??膠老化實(shí)驗(yàn)方法，選取主要老化因素氧、臭氧、水和紫外線循環(huán)作用，模擬輪胎實(shí)??際老化狀況，結(jié)果顯示，該方法能很好地模擬輪胎老化過程。??為了更好地促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，國家在上世紀(jì)８０年代開始制定了一些老化實(shí)驗(yàn)的??國家標(biāo)準(zhǔn)，如《ＧＢ／Ｔ?３５１２－１９８３橡膠熱空氣老化試驗(yàn)方法》、《ＧＢ?９８７１－１９８８硫化??橡膠老化性能的測(cè)定（拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn)）》等。??１．２．４橡膠老化壽命預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀??不管是橡膠老化的實(shí)驗(yàn)研宄還是理論研究

分別對(duì)應(yīng)硫化條件、老化溫度和老化時(shí)間，３個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)扯斷??強(qiáng)度比、扯斷伸長率比和定伸強(qiáng)度比，５個(gè)第一隱含層節(jié)點(diǎn)和４個(gè)第二隱含層節(jié)點(diǎn)，??如圖１－３所示。利用此模型對(duì)丁基硫化橡膠在相關(guān)溫度和時(shí)間下的老化進(jìn)行預(yù)測(cè)，??結(jié)果顯示，預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合很好，相對(duì)誤差不超過１０％。??輸入層：隱含層；輸出層??圖１－３四層ＢＰ網(wǎng)絡(luò)模型??Ｆｉｇ．１－３?Ｆｏｕｒ?ｌａｙｅｒ?ＢＰ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｍｏｄｅｌ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以描述復(fù)雜的非線性關(guān)系，而且方法簡單、預(yù)測(cè)精度高、容錯(cuò)性強(qiáng)、??非常靈活、對(duì)建模關(guān)系數(shù)目沒有限制、無需明確具體關(guān)系。正是這些特點(diǎn)，使得神??經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于橡膠配方、老化性能等研宄中。１１１１２匕１＾等［３（）］建立了橡膠化學(xué)成分與物??理機(jī)械性能之間關(guān)系的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，結(jié)果顯示該模型對(duì)模量和強(qiáng)度的預(yù)??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]橡膠老化壽命預(yù)測(cè)及壓力條件下分子運(yùn)動(dòng)能力的研究[D]. 易軍.北京化工大學(xué) 2009
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本文編號(hào)：3336990