基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硫化機(jī)熱板表面溫度場研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-04 15:49
熱板作為平板硫化機(jī)硫化時(shí)的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu),其功能是提供橡膠硫化時(shí)所必須的溫度,熱板表面直接與所要硫化產(chǎn)品的模具相互接觸,因此其表面溫差的大小直接關(guān)系到硫化后產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。目前最常用的熱板加熱方式為電加熱和導(dǎo)熱油加熱,影響電加熱熱板表面溫差大小的主要因素為熱管孔間距和熱管功率;影響導(dǎo)熱油加熱熱板表面溫差大小的主要因素為導(dǎo)熱油介質(zhì)的物理性質(zhì)(例如導(dǎo)熱油比熱、密度等)、導(dǎo)熱油管道排布(包括管道間距和管道排列方式)、進(jìn)口流速、導(dǎo)熱油進(jìn)出口個(gè)數(shù)等。一般通過優(yōu)化分析后的熱板表面溫差大小都能達(dá)到行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但兩種加熱方式固有的加熱時(shí)間長、溫度控制精度低、易受環(huán)境因素影響等缺點(diǎn)始終沒有得到解決。因此進(jìn)一步的對(duì)熱板表面溫差均勻性的研究具有重要意義。本文的研究內(nèi)容主要包括:第一,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差反向傳播算法的學(xué)習(xí)特點(diǎn),對(duì)電加熱熱板熱管孔間距和熱管功率與熱板表面溫差之間存在的非線性關(guān)系進(jìn)行建模訓(xùn)練求解。然后通過實(shí)例仿真模擬,對(duì)所建立的BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證,確定熱板表面溫差與熱管孔間距和熱管功率之間的復(fù)雜關(guān)系,為工程設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。第二,利用ANSYS APDL(參數(shù)化設(shè)計(jì)語言)對(duì)熱板進(jìn)行...
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 橡膠行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.2 橡膠制品的基本工藝流程
1.3 硫化及其設(shè)備簡介分類
1.3.1 硫化歷程簡介
1.3.2 硫化設(shè)備簡介及分類
1.4 本文的研究目的和意義
1.4.1 研究背景及目的
1.4.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在熱板電加熱溫差上的應(yīng)用研究
2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念
2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理
2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
2.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
2.3 歸一化處理
2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立及參數(shù)設(shè)定
2.4.1 熱板溫差模型的建立
2.4.2 基于 MATLAB 仿真實(shí)例
2.5 本章小結(jié)
3 電磁感應(yīng)加熱電磁場理論基礎(chǔ)
3.1 電磁場的基本理論
3.1.1 安培環(huán)路定律
3.1.2 法拉第電磁感應(yīng)定律
3.1.3 高斯電通定律
3.1.4 高斯磁通定律
3.1.5 Maxwell 方程組的微分形式
3.2 電磁感應(yīng)加熱渦流場
3.3 邊界條件分析
3.4 本章小結(jié)
4 感應(yīng)加熱的溫度場分析
4.1 熱傳遞的原理與基本類型
4.2 感應(yīng)加熱溫度場的數(shù)學(xué)模型
4.3 溫度場初始和邊界條件分析
4.4 本章小結(jié)
5 熱板感應(yīng)加熱模擬與優(yōu)化
5.1 ANSYS軟件特點(diǎn)及分析過程
5.1.1 ANSYS特點(diǎn)簡介
5.1.2 ANSYS電磁-熱耦合分析過程
5.2 熱板電磁感應(yīng)加熱模擬
5.2.1 基本假設(shè)和簡化處理
5.2.2 熱板幾何模型
5.2.3 熱板數(shù)值模擬
5.3 熱板表面溫差影響因素分析
5.3.1 加熱頻率對(duì)熱板表面溫差的影響分析
5.3.2 電流密度對(duì)熱板表面溫差的影響分析
5.4 正交試驗(yàn)法優(yōu)化分析
5.4.1 正交試驗(yàn)法的分析特點(diǎn)
5.4.2 基于正交實(shí)驗(yàn)法的熱板表面溫差優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱金屬氣壓成型電磁感應(yīng)加熱有限元模擬[J]. 蘇嵐,張楚博,汪振,米振莉. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[2]基于ANSYS Workbench熱板電加熱與油加熱模擬及對(duì)比分析[J]. 楊彬,孫寶壽,張雅靈,張輝斌. 寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2017(05)
[3]正交試驗(yàn)法在懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 劉良,羅勇,劉福華,黃河. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(04)
[4]硫化機(jī)熱板的多軟件聯(lián)合分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 汪通悅,王蔚,李鑫,李璐. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(03)
[5]電磁加熱技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J]. 劉彥旭,劉保國. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2016(04)
[6]基于電磁加熱的注塑機(jī)加熱系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 宋偉男. 科技視界. 2016(06)
[7]水冷式注塑機(jī)電磁感應(yīng)加熱料筒溫度場分析[J]. 赫東鋒,陳麗娟,張君安. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]基于ANSYS的熱板優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 譚偉強(qiáng),楊鐵牛. 五邑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[9]平板感應(yīng)加熱磁-熱耦合場的數(shù)值模擬研究[J]. 孫彬彬,麻永林,陳重毅,陳雪霏,范宇靜. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015 (02)
[10]電磁感應(yīng)加熱鼓式硫化機(jī)[J]. 劉肖英,何雪濤,張金云,商文祿,焦志偉,楊衛(wèi)民. 橡塑技術(shù)與裝備. 2014(03)
博士論文
[1]基于電磁感應(yīng)加熱的新一代鋼包自動(dòng)開澆技術(shù)研究[D]. 李德軍.東北大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)股價(jià)預(yù)測模型[D]. 任浩然.延安大學(xué) 2017
[2]平板硫化機(jī)熱板溫度均勻性優(yōu)化研究[D]. 楊彬.寧波大學(xué) 2017
[3]平板式電磁感應(yīng)加熱磁熱耦合場數(shù)值模擬及應(yīng)用研究[D]. 孫浩.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[4]東南亞天然橡膠產(chǎn)業(yè)研究[D]. 姚元園.廈門大學(xué) 2014
[5]礦山生態(tài)安全的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用研究[D]. 齊朔風(fēng).太原理工大學(xué) 2013
[6]注射機(jī)料筒電磁感應(yīng)加熱溫度數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬的研究[D]. 常士家.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3685317
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 橡膠行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.2 橡膠制品的基本工藝流程
1.3 硫化及其設(shè)備簡介分類
1.3.1 硫化歷程簡介
1.3.2 硫化設(shè)備簡介及分類
1.4 本文的研究目的和意義
1.4.1 研究背景及目的
1.4.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在熱板電加熱溫差上的應(yīng)用研究
2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念
2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理
2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
2.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
2.3 歸一化處理
2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立及參數(shù)設(shè)定
2.4.1 熱板溫差模型的建立
2.4.2 基于 MATLAB 仿真實(shí)例
2.5 本章小結(jié)
3 電磁感應(yīng)加熱電磁場理論基礎(chǔ)
3.1 電磁場的基本理論
3.1.1 安培環(huán)路定律
3.1.2 法拉第電磁感應(yīng)定律
3.1.3 高斯電通定律
3.1.4 高斯磁通定律
3.1.5 Maxwell 方程組的微分形式
3.2 電磁感應(yīng)加熱渦流場
3.3 邊界條件分析
3.4 本章小結(jié)
4 感應(yīng)加熱的溫度場分析
4.1 熱傳遞的原理與基本類型
4.2 感應(yīng)加熱溫度場的數(shù)學(xué)模型
4.3 溫度場初始和邊界條件分析
4.4 本章小結(jié)
5 熱板感應(yīng)加熱模擬與優(yōu)化
5.1 ANSYS軟件特點(diǎn)及分析過程
5.1.1 ANSYS特點(diǎn)簡介
5.1.2 ANSYS電磁-熱耦合分析過程
5.2 熱板電磁感應(yīng)加熱模擬
5.2.1 基本假設(shè)和簡化處理
5.2.2 熱板幾何模型
5.2.3 熱板數(shù)值模擬
5.3 熱板表面溫差影響因素分析
5.3.1 加熱頻率對(duì)熱板表面溫差的影響分析
5.3.2 電流密度對(duì)熱板表面溫差的影響分析
5.4 正交試驗(yàn)法優(yōu)化分析
5.4.1 正交試驗(yàn)法的分析特點(diǎn)
5.4.2 基于正交實(shí)驗(yàn)法的熱板表面溫差優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱金屬氣壓成型電磁感應(yīng)加熱有限元模擬[J]. 蘇嵐,張楚博,汪振,米振莉. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[2]基于ANSYS Workbench熱板電加熱與油加熱模擬及對(duì)比分析[J]. 楊彬,孫寶壽,張雅靈,張輝斌. 寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2017(05)
[3]正交試驗(yàn)法在懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 劉良,羅勇,劉福華,黃河. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(04)
[4]硫化機(jī)熱板的多軟件聯(lián)合分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 汪通悅,王蔚,李鑫,李璐. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(03)
[5]電磁加熱技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J]. 劉彥旭,劉保國. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2016(04)
[6]基于電磁加熱的注塑機(jī)加熱系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 宋偉男. 科技視界. 2016(06)
[7]水冷式注塑機(jī)電磁感應(yīng)加熱料筒溫度場分析[J]. 赫東鋒,陳麗娟,張君安. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]基于ANSYS的熱板優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 譚偉強(qiáng),楊鐵牛. 五邑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[9]平板感應(yīng)加熱磁-熱耦合場的數(shù)值模擬研究[J]. 孫彬彬,麻永林,陳重毅,陳雪霏,范宇靜. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015 (02)
[10]電磁感應(yīng)加熱鼓式硫化機(jī)[J]. 劉肖英,何雪濤,張金云,商文祿,焦志偉,楊衛(wèi)民. 橡塑技術(shù)與裝備. 2014(03)
博士論文
[1]基于電磁感應(yīng)加熱的新一代鋼包自動(dòng)開澆技術(shù)研究[D]. 李德軍.東北大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)股價(jià)預(yù)測模型[D]. 任浩然.延安大學(xué) 2017
[2]平板硫化機(jī)熱板溫度均勻性優(yōu)化研究[D]. 楊彬.寧波大學(xué) 2017
[3]平板式電磁感應(yīng)加熱磁熱耦合場數(shù)值模擬及應(yīng)用研究[D]. 孫浩.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[4]東南亞天然橡膠產(chǎn)業(yè)研究[D]. 姚元園.廈門大學(xué) 2014
[5]礦山生態(tài)安全的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)方法與應(yīng)用研究[D]. 齊朔風(fēng).太原理工大學(xué) 2013
[6]注射機(jī)料筒電磁感應(yīng)加熱溫度數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬的研究[D]. 常士家.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3685317
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