基于BP神经网络的钛合金加工切削力预测模型研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 15次 | 上传用户:dzxxdzc2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钛合金以其良好的耐热性、耐腐蚀性,以及优异的力学性能等,广泛应用于航空航天、医疗、化工等领域,具有广阔的科研空间和应用前景。但是由于钛合金的加工性较差,在加工过程中存在切削温度高、刀具磨损严重,加工效率低下等问题。在钛合金切削过程中,切削力是一个非常重要的物理量,它对刀具寿命、加工质量等都有显著影响,因此切削力的研究对提高刀具寿命,改善加工质量,提高加工效率具有非常重要的意义。本文选取钛合金Ti6Al4V作为研究对象,研究分析该型号钛合金切削力的预测。本文主要内容包括:首先,根据金属切削原理,采用有限元分析方法结合ABAQUS建立了钛合金切削仿真模型。通过将Kistler9257B三向车削测力仪测得的主切削力与通过仿真模型获得的主切削力进行对比,验证了仿真模型的正确性。其次,基于python语言通过ABAQUS二次开发建立了钛合金切削仿真参数化模型。该参数化模型不仅可以提高建模的准确性,而且能够省去大量的重复建模时间。然后设计了关于进给量、切削速度、刀具前角的单因素仿真试验,探究三者对主切削力的影响规律。再次,建立了主切削力的BP神经网络预测模型。首先设计三因素三水平的全因素试验方案,利用切削仿真参数化模型获取样本数据。对神经网络内部各参数进行设计,进行神经网络预测模型的训练与验证。最后,基于响应曲面法建立了主切削力的公式预测模型,并通过显著性检验验证了公式模型对样本数据的拟合效果,数据表明本文所建公式模型具有良好的拟合效果,可用于主切削力的预测。输入相同的切削参数,利用公式预测模型可以获得主切削力的预测结果,通过BP神经网络模型也可以获得相应的主切削力预测结果。将两组预测结果分别与通过切削仿真参数化模型获得的主切削力进行对比,可以得到两种预测模型的预测误差。结果表明:BP神经网络预测模型的预测精度高于公式模型的预测精度,从而说明本文所建的BP神经网络切削力预测模型具有一定的优越性,可以对生产实际提供指导。
其他文献
推广应用减速器涡轮钻井技术是提高中深井和深井小井眼的钻井速度、缩短建井周期和降低钻井成本的有效措施之一。齿轮减速器是减速器涡轮钻具的核心部件之一,研究设计新型小尺
通过利用研究区测井资料、钻井资料和岩心分析化验等资料,对研究区长4+5、长6储层进行了小层的精细划分与对比,沉积相以及砂体展布,储层特征以及储层评价研究,结合油藏特征,
在油田开发后期,立足于经济效益最大化原则,尽可能地提高原油采收率,开采水驱剩余油是油田开发中的一个极其重要的工作。在油田常用的提高采收率方法中,聚合物驱因其技术及经
聚合物驱后,地层内滞留的聚合物会对示踪剂扩散产生影响,形成不同水驱阶段的渗流机理和扩散特征。本文结合仿真孔隙模型微观实验研究、长岩心驱替实验和平板玻璃模型实验分别对
混凝土泵车是集输送成品混凝土与浇筑工序为一体、可以连续均匀地将混凝土泵送至某一高度的建筑工程机械,是现代建筑业中不可缺少的专用车型之一。在混凝土泵车的实际作业过
选用了饱和均质模型为传热模型,通过编程计算研究了LNG储罐内压力和温度变化规律,分析了初始充装率和初始压力等因素对储罐压力、温度及无损储存时间的影响。根据中小型单储罐
高含蜡原油无论含水高低都需要对采油井定期采取清蜡措施,主要清蜡手段是热水洗井。但洗井会影响油井生产时间,降低油井产量。同时,使用热水洗井还要消耗大量的天然气、水、
输油管道运行环境复杂,导致运输过程工况多变,任何地方设计不合理或者违规操作都将引发重大事故。因此,深入了解并掌握输油管道运行的每一类型风险因素,并对其主要因素进行评
对于双管并行敷设技术而言,两管之间的热力影响是施工运行过程中的关键问题之一。为此,本文采用了非结构化有限容积法对管道的流动和传热进行数值模拟计算,分别得出单管敷设
套管损坏是油气田生产过程中经常遇到的技术难题,套损给油田生产造成了不可估量的损失,而且严重影响了正常的安全生产。大量资料和研究表明,套管损坏主要是由地质因素和工程因素