在基于近似模型的僅考慮參數(shù)不確定性的鑄造工藝穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法中,由于近似模型并不能完全準(zhǔn)確地替代真實(shí)鑄造工藝過程,導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果必然存在較大誤差。為了提高優(yōu)化結(jié)果的有效性,提出了一種新的基于雙層Kriging迭代策略的低壓鑄造工藝穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。在分析不確定性時(shí)引入了近似模型不確定性的影響,建立低壓鑄造工藝穩(wěn)健優(yōu)化模型,之后再利用粒子群算法得到最優(yōu)穩(wěn)健解。最后通過實(shí)例分析,證明提出的穩(wěn)健優(yōu)化方法能得出穩(wěn)健性能良好的鑄造工藝解。

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基于雙層Kriging迭代策略和粒子群優(yōu)化算法的低壓鑄造工藝穩(wěn)健性設(shè)計(jì)問題的基本流程見圖1。3銅質(zhì)水龍頭低壓鑄造工藝穩(wěn)健性設(shè)計(jì)

從圖6中可以看出，鑄件從兩邊水龍頭出水口位置開始凝固，之后按鑄件外表面向中部、再從中部向兩邊“雙控”部位的順序凝固，在凝固50%時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)部分孤立液相區(qū)，后期將會(huì)產(chǎn)生縮松。在低壓鑄造成形中，縮孔、縮松屬于主要缺陷。從圖6來看，需要對(duì)低壓鑄造澆注系統(tǒng)作進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。在大批量鑄造....

為了驗(yàn)證所獲得的穩(wěn)健最優(yōu)解的有效性，利用蒙特卡洛采樣法在穩(wěn)健最優(yōu)解的周圍生成60個(gè)隨機(jī)樣本點(diǎn)，運(yùn)行鑄造數(shù)值模擬軟件獲得隨機(jī)樣本點(diǎn)的縮孔縮松體積值，計(jì)算所有測(cè)試樣本點(diǎn)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，并將其縮孔、縮松指標(biāo)出現(xiàn)的概率分布統(tǒng)計(jì)，見圖7。對(duì)最優(yōu)穩(wěn)健解重新進(jìn)行穩(wěn)健分析，求出的穩(wěn)健最優(yōu)解的動(dòng)態(tài)....

以某銅合金水龍頭的低壓鑄造過程為研究對(duì)象，鑄件三維模型見圖2，零件輪廓為不規(guī)則T形管。鑄件材質(zhì)為ZCuZn40Pb2合金，其常見熱物性參數(shù)見表1。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)主要確保升液和充型過程中合金液平穩(wěn)層流運(yùn)動(dòng)。由該水龍頭鑄件的模型結(jié)構(gòu)、低壓鑄造工藝條件及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定了該水龍頭的....

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