【摘 要】
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作为能源消耗最大的发展中国家,环保节能对我国制造业的协调发展具有重要意义。而激光清洗作为一种新型技术,已广泛应用于军工、工业及文物保护等领域,但由于激光清洗是利用激光的高能量以达到清洗的效果,激光能量的不完全转化使清洗过程产生较大的能耗,不利于其在应用过程中的节能减排。因此,研究激光清洗过程能耗,实现对激光清洗过程能耗的预测及优化已迫在眉睫。基于此,以QZ2425型激光清洗装备为研究对象,探索工艺
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作为能源消耗最大的发展中国家,环保节能对我国制造业的协调发展具有重要意义。而激光清洗作为一种新型技术,已广泛应用于军工、工业及文物保护等领域,但由于激光清洗是利用激光的高能量以达到清洗的效果,激光能量的不完全转化使清洗过程产生较大的能耗,不利于其在应用过程中的节能减排。因此,研究激光清洗过程能耗,实现对激光清洗过程能耗的预测及优化已迫在眉睫。基于此,以QZ2425型激光清洗装备为研究对象,探索工艺参数对激光清洗过程能耗的影响规律,研究面向能耗的激光清洗过程工艺参数多目标优化方法,主要研究内容如下:（1）针对激光清洗装备系统复杂、清洗过程涉及的工艺参数众多,导致其能耗建模困难的问题,搭建能耗监测平台,根据激光清洗装备的工作机理,探索激光清洗装备的能耗特性及工艺参数对能耗的影响规律,建立激光清洗过程能耗模型及能效模型,实现激光清洗过程能耗与工艺参数关系的量化,为激光清洗过程工艺参数的多目标优化打下基础。（2）针对激光清洗后基材表面粗糙度、含氧量与工艺参数映射关系不明晰的问题,设计响应面试验,探究工艺参数对粗糙度以及含氧量的影响规律,基于响应面法建立粗糙度及含氧量与工艺参数间的函数关系,并设计正交实验,对所建模型的准确性进行验证。（3）针对激光清洗过程能耗大、清洗质量不稳定等问题,提出一种基于改进狮群优化算法的面向能耗的激光清洗过程工艺参数多目标优化方法。以能耗、能效、粗糙度以及含氧量作为优化目标,建立基于能耗的激光清洗过程工艺参数多目标优化模型,基于改进的狮群优化算法对其进行求解,解决算法易陷入局部最优、优良解易丢失的问题,实现在达到清洗效果的同时降低能耗的目的。（4）为验证优化结果的有效性,设计验证实验,以优化所得工艺参数组合与优化前参数组合分别进行激光清洗实验,并从能耗、能效以及清洗质量方面对实验结果进行对比分析,从而验证所建模型及优化方法的有效性。
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