發(fā)布時(shí)間：2017-08-04 08:04

  本文關(guān)鍵詞：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)焊接頭疲勞壽命預(yù)測(cè)研究

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【摘要】：電阻點(diǎn)焊技術(shù)作為一種高速高效的薄板連接方式,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造各種領(lǐng)域。但是由于其焊接特性與力學(xué)行為,導(dǎo)致其在工作載荷作用下疲勞裂紋萌生的位置不容易被觀察,很難找到一個(gè)可以精確評(píng)價(jià)點(diǎn)焊試件疲勞強(qiáng)度的理論模型。以往的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)點(diǎn)焊試件疲勞的方法,都是通過經(jīng)驗(yàn)公式與理想化推導(dǎo)所得,這些原因都造成了對(duì)電阻點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命評(píng)價(jià)的困難。盡管業(yè)界已經(jīng)提出一些模型和預(yù)測(cè)方程,但大都存在各種問題,應(yīng)用受到限制,至今仍沒有被廣泛接受的點(diǎn)焊疲勞壽命定量方程。通過引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可以避免建立顯式模型方程,直接抽離出點(diǎn)焊疲勞壽命數(shù)據(jù)中所隱含的規(guī)律,從而有效的解決這些問題。本文以ST12、BGXH50兩種低碳鋼板制成的拉剪點(diǎn)焊試樣為研究對(duì)象,根據(jù)其在MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)上恒幅及兩級(jí)加載疲勞試驗(yàn)的結(jié)果,建立了恒幅與兩級(jí)加載下點(diǎn)焊試件疲勞樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。并基于此樣本數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,利用得到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)并于試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。論文主要內(nèi)容有：(1)使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)恒幅加載下的ST12、BGXH50板材點(diǎn)焊疲勞壽命進(jìn)行模擬,將得到的預(yù)測(cè)結(jié)果與等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法得到的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)測(cè)精度上的改進(jìn)作用。(2)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)兩級(jí)加載下的ST12點(diǎn)焊疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到的預(yù)測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)Miner法得到的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在兩級(jí)加載下的點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)焊 疲勞裂紋 疲勞壽命預(yù)測(cè) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG453.9;TP183
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 電阻焊原理概述及疲勞影響因素11-15
• 1.2.1 電阻焊結(jié)構(gòu)11-14
• 1.2.2 點(diǎn)焊試件疲勞影響因素14-15
• 1.3 點(diǎn)焊壽命評(píng)價(jià)的傳統(tǒng)方法15-20
• 1.3.1 名義應(yīng)力分析法16
• 1.3.2 熱點(diǎn)應(yīng)力分析法16-17
• 1.3.3 缺口應(yīng)力分析法17
• 1.3.4 斷裂應(yīng)力學(xué)分析法17-20
• 1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)疲勞壽命的現(xiàn)狀20-21
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容21-24
• 第二章 疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果24-40
• 2.1 引言24
• 2.2 點(diǎn)焊試樣材料及結(jié)構(gòu)24-26
• 2.2.1 點(diǎn)焊試樣材料24-25
• 2.2.2 點(diǎn)焊試件的結(jié)構(gòu)25-26
• 2.3 點(diǎn)焊疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本26-37
• 2.3.1 恒幅加載下點(diǎn)焊試件的疲勞壽命結(jié)果26-30
• 2.3.2 兩級(jí)加載下點(diǎn)焊試件的疲勞壽命結(jié)果30-37
• 2.4 點(diǎn)焊試件疲勞斷裂形式37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-40
• 第三章 恒幅加載下點(diǎn)焊疲勞壽命分析40-64
• 3.1 引言40
• 3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述40-41
• 3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理41-43
• 3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法43-44
• 3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選取原則44-46
• 3.6 ST12點(diǎn)焊疲勞壽命BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與預(yù)測(cè)46-52
• 3.6.1 ST12點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)46-50
• 3.6.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與討論50-52
• 3.7 BGXH50點(diǎn)焊疲勞壽命BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與預(yù)測(cè)52-58
• 3.7.1 BGXH50點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)52-56
• 3.7.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與討論56-58
• 3.8 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與討論58-62
• 3.8.1 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法原理58-61
• 3.8.2 兩種點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)方法結(jié)果的對(duì)比61-62
• 3.9 本章小結(jié)62-64
• 第四章 兩級(jí)加載下點(diǎn)焊試件疲勞壽命分析64-76
• 4.1 引言64
• 4.2 基于Miner法則的點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)64-66
• 4.2.1 線性疲勞累積損傷理論64-65
• 4.2.2 基于Miner法則的兩級(jí)加載點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)65-66
• 4.3 ST12兩級(jí)加載點(diǎn)焊疲勞壽命BP網(wǎng)絡(luò)下的訓(xùn)練和預(yù)測(cè)66-75
• 4.3.1 ST12兩級(jí)加載點(diǎn)焊疲勞壽命預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)66-71
• 4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與討論71-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 點(diǎn)焊試件接頭疲勞壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)用戶界面設(shè)計(jì)76-82
• 5.1 面向用戶的操作界面76-77
• 5.1.1 Matlab操作界面簡(jiǎn)介76
• 5.1.2 圖形用戶界面設(shè)計(jì)遵循原則76-77
• 5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)壽命的界面設(shè)計(jì)77-80
• 5.3 本章小結(jié)80-82
• 結(jié)論與展望82-84
• 致謝84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文90

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