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碳纤维复合材料超声振动辅助钻孔工艺参数多目标优化方法
1
作者
秦国华
赖晓春
+1 位作者
金杨杨
王华敏
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第8期2806-2815,共10页
碳纤维复合材料(CFRP)因其优越性能被广泛应用于航空航天领域,但在钻孔加工时,容易产生毛刺、分层和撕裂等缺陷,严重影响其发展应用。为了准确分析与预测CFRP钻孔过程中的分层缺陷,通过层内材料Hashin-Puck失效准则和Cohesive黏性层损...
碳纤维复合材料(CFRP)因其优越性能被广泛应用于航空航天领域,但在钻孔加工时,容易产生毛刺、分层和撕裂等缺陷,严重影响其发展应用。为了准确分析与预测CFRP钻孔过程中的分层缺陷,通过层内材料Hashin-Puck失效准则和Cohesive黏性层损伤失效机制,建立了CFRP超声振动钻孔有限元模型。与实验结果对比分析可知,轴向力和分层因子仿真值的最大误差分别为8.68%和5.54%。其次,构建了轴向力和分层因子的遗传优化神经网络预测模型,实验结果表明轴向力平均误差为3.60%,最大相对误差为7.06%。最后,建立了质量指标和效率指标为最小的多目标优化模型,并用MOEA/D遗传算法对模型求解,为CFRP钻孔工艺参数的合理选择提供切实可行的理论基础。
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关键词
碳纤维复合材料
超声振动钻孔
Hashin-Puck失效准则
分层因子
神经网络
MOEA/D遗传算法
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职称材料
一种注塑机螺杆端部螺孔加工专用车铣复合生产线设计及应用
被引量：
1
2
作者
潘晓敏
金杨杨
谢瑞木
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第2期137-143,共7页
螺杆是注塑机的核心零件,主要作用为送料、压实、塑化和传压,其工艺繁杂且要求精度高,传统工艺需经过钻、车、铣、攻等多道工序。现针对某企业螺杆端部加工,设计了一种螺杆端部加工专用车铣复合加工生产线,主要包含车铣复合机床的移动...
螺杆是注塑机的核心零件,主要作用为送料、压实、塑化和传压,其工艺繁杂且要求精度高,传统工艺需经过钻、车、铣、攻等多道工序。现针对某企业螺杆端部加工,设计了一种螺杆端部加工专用车铣复合加工生产线,主要包含车铣复合机床的移动式动力夹持、可快速拆卸更换中心架和碎屑隔挡机构、批量递进式自动上下料推料流线架及摆渡式空中传输桁架。该工作站可快速、高效、高精、安全地实现螺杆端部“一刀下”加工,为中心型企业从单一功能设备向复合自动化设备升级转型提供宝贵经验。
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关键词
加工生产线
螺杆端部
复合加工
自动接驳
二次装夹
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职称材料
碳纤维复合材料纵扭超声振动辅助钻孔仿真研究
被引量：
2
3
作者
金杨杨
林锋
王华敏
《工具技术》
北大核心
2024年第1期114-117,共4页
针对碳纤维复合材料(CFRP)钻孔易发生缺陷、孔的质量难保证和效率低等问题,基于Hashin准则和PUCK准则构建碳纤维复合材料本构模型子程序,建立CFRP纵扭超声振动辅助钻孔三维实体有限元模型。与普通钻孔过程的轴向力变化情况进行对比,分...
针对碳纤维复合材料(CFRP)钻孔易发生缺陷、孔的质量难保证和效率低等问题,基于Hashin准则和PUCK准则构建碳纤维复合材料本构模型子程序,建立CFRP纵扭超声振动辅助钻孔三维实体有限元模型。与普通钻孔过程的轴向力变化情况进行对比,分析主轴转速、进给速度、频率、振幅、纤维铺层角度和钻头顶角对轴向力的影响。结果表明:轴向力随进给速度、频率和钻头顶角的增大而增大,随主轴转速增大而减小,随振幅增大先减小后增大,随纤维铺层角度增大先增大后减小。
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关键词
碳纤维复合材料
纵扭超声振动钻削
有限元仿真
轴向力
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职称材料
题名
碳纤维复合材料超声振动辅助钻孔工艺参数多目标优化方法
1
作者
秦国华
赖晓春
金杨杨
王华敏
机构
南昌航空大学航空制造工程学院
江西省教育厅江西省教育国际合作与教师发展中心
出处
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第8期2806-2815,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51765047)
江西省自然科学基金重点资助项目(20232ACB204019)
江西省重点研发计划资助项目(20203BBE53049)。
文摘
碳纤维复合材料(CFRP)因其优越性能被广泛应用于航空航天领域,但在钻孔加工时,容易产生毛刺、分层和撕裂等缺陷,严重影响其发展应用。为了准确分析与预测CFRP钻孔过程中的分层缺陷,通过层内材料Hashin-Puck失效准则和Cohesive黏性层损伤失效机制,建立了CFRP超声振动钻孔有限元模型。与实验结果对比分析可知,轴向力和分层因子仿真值的最大误差分别为8.68%和5.54%。其次,构建了轴向力和分层因子的遗传优化神经网络预测模型,实验结果表明轴向力平均误差为3.60%,最大相对误差为7.06%。最后,建立了质量指标和效率指标为最小的多目标优化模型,并用MOEA/D遗传算法对模型求解,为CFRP钻孔工艺参数的合理选择提供切实可行的理论基础。
关键词
碳纤维复合材料
超声振动钻孔
Hashin-Puck失效准则
分层因子
神经网络
MOEA/D遗传算法
Keywords
carbon fiber reinforced plastic
ultrasonic vibration drilling
Hashin-Puck failure criterion
delamination factor
neural network
MOEA/D genetic algorithm
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
一种注塑机螺杆端部螺孔加工专用车铣复合生产线设计及应用
被引量：
1
2
作者
潘晓敏
金杨杨
谢瑞木
机构
海天塑机集团有限公司
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2025年第2期137-143,共7页
文摘
螺杆是注塑机的核心零件,主要作用为送料、压实、塑化和传压,其工艺繁杂且要求精度高,传统工艺需经过钻、车、铣、攻等多道工序。现针对某企业螺杆端部加工,设计了一种螺杆端部加工专用车铣复合加工生产线,主要包含车铣复合机床的移动式动力夹持、可快速拆卸更换中心架和碎屑隔挡机构、批量递进式自动上下料推料流线架及摆渡式空中传输桁架。该工作站可快速、高效、高精、安全地实现螺杆端部“一刀下”加工,为中心型企业从单一功能设备向复合自动化设备升级转型提供宝贵经验。
关键词
加工生产线
螺杆端部
复合加工
自动接驳
二次装夹
Keywords
processing lines
screw ends
composite processing
automatic connection
secondary
分类号
TG65 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
碳纤维复合材料纵扭超声振动辅助钻孔仿真研究
被引量：
2
3
作者
金杨杨
林锋
王华敏
机构
南昌航空大学航空制造工程学院
出处
《工具技术》
北大核心
2024年第1期114-117,共4页
基金
国家自然科学基金(51765047)
江西省重点研发计划(20203BBE53049)。
文摘
针对碳纤维复合材料(CFRP)钻孔易发生缺陷、孔的质量难保证和效率低等问题,基于Hashin准则和PUCK准则构建碳纤维复合材料本构模型子程序,建立CFRP纵扭超声振动辅助钻孔三维实体有限元模型。与普通钻孔过程的轴向力变化情况进行对比,分析主轴转速、进给速度、频率、振幅、纤维铺层角度和钻头顶角对轴向力的影响。结果表明:轴向力随进给速度、频率和钻头顶角的增大而增大,随主轴转速增大而减小,随振幅增大先减小后增大,随纤维铺层角度增大先增大后减小。
关键词
碳纤维复合材料
纵扭超声振动钻削
有限元仿真
轴向力
Keywords
CFRP
longitudinal-torsional ultrasonic assisted drilling
finite element
thrust force
分类号
TG52 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TG506.5 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳纤维复合材料超声振动辅助钻孔工艺参数多目标优化方法
秦国华
赖晓春
金杨杨
王华敏
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种注塑机螺杆端部螺孔加工专用车铣复合生产线设计及应用
潘晓敏
金杨杨
谢瑞木
《制造技术与机床》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
碳纤维复合材料纵扭超声振动辅助钻孔仿真研究
金杨杨
林锋
王华敏
《工具技术》
北大核心
2024
2
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职称材料
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