本文在总结前人对金属基复合材料研究成果的基础上,提出一种减振性能优越、牢固性良好的金属塑料复合材料,此复合材料由高分子覆材及金属基材复合而成;借助遗传算法对高分子覆材的配比进行优化,得到使复合材料减振性、牢固性最优的覆材配比,并通过模态试验和切割试验对优化结果进行检验。其主要内容和结果体现在以下几个方面:首先,对金属塑料复合材料的性能进行深入分析并确定其结构及成分;阐述了均匀设计、遗传算法优化的可行性及试验模态分析的理论;以覆材各成分的体积百分比为因素,以复合材料阻尼比、结合强度为目标,建立多因素两指标的均匀设计方案,并通过相应试验分别得到不同配比下复合材料的结合强度及阻尼比。其次,构建覆材成分配比与复合材料性能的目标函数;确定遗传算法的循环终止条件、种群规模、交叉概率、变异概率等;运行遗传算法程序,经过选择、交叉、复制等操作,最终找出优化配比及对应的阻尼比、结合强度;按照优化的配比制备金属塑料复合材料并进行结合强度试验及阻尼比试验,将得到的结合强度及阻尼比与优化前均匀设计试验得到的数据进行对比,若有明显优势且实际性能与遗传算法预测值之间的误差在允许范围内,则说明优化合理;否则,需要重新布置试验并优化。最后,运用优化的结果制备一种减振金刚石切割片,并进行深入的试验模态分析,比较减振金刚石切割片与普通金刚石切割片在固有频率、阻尼比、振型方面的差异;进行实际切割试验,比较减振金刚石切割片与普通金刚石切割片切割时的端面跳动。论文研究得出:经过优化的金属塑料复合材料的阻尼比及结合强度的综合水平高于均匀设计试验所得值,复合材料的性能真实值与遗传算法优化理论值之间的总体误差在允许范围内;通过模态试验及实际切割试验可知:减振金刚石切割片与普通金刚石切割片相比,在低频阶段固有频率明显下降,阻尼比显著提高,振动强度大幅降低,端面跳动降低,优化效果显著。