基于组合权重-理想点法的超声滚挤压轴承套圈表层性能多目标决策

1

作者 刘玲玲 付浩然 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页

为提高轴承套圈表面质量,获得较优的超声滚挤压轴承套圈表层性能(表面粗糙度、残余压应力和加工硬度)加工参数(转速、进给速度、振幅和静压力),以42CrMo为研究对象开展正交试验研究。依据层次分析法与熵权法对指标权重的确立方法进行组... 为提高轴承套圈表面质量,获得较优的超声滚挤压轴承套圈表层性能(表面粗糙度、残余压应力和加工硬度)加工参数(转速、进给速度、振幅和静压力),以42CrMo为研究对象开展正交试验研究。依据层次分析法与熵权法对指标权重的确立方法进行组合赋权,分析轴承套圈表层性能各指标的重要影响程度。利用组合权重理想点法设定表层性能的正负理想序列,结合多目标的欧氏距离法计算超声滚挤压试验次序的接近度,决策出最优加工参数组合。结果表明:组合赋权求得表面粗糙度权重为0.536,残余压应力权重为0.238,加工硬度权重为0.226;各指标的重要影响程度为:表面粗糙度>残余压应力>加工硬度;根据组合权重理想点法决策出最优加工参数组合转速为180 r·min^(-1),进给速度为55 mm·min^(-1),振幅为25μm,静压力为600 N,进一步使得轴承套圈表层综合性能最优。 展开更多

关键词 表面质量 超声滚挤压 组合权重 欧氏距离法 接近度

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基于SPEA2SDE算法的超声滚挤压42CrMo表层性能工艺参数优化 被引量：1

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作者 刘玲玲 付浩然 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期54-62,共9页

为提高金属材料的表层性能,实现超声滚挤压工艺参数的优化控制,以42CrMo为研究对象,以主轴转速、进给速度、振幅和静压力为主要工艺参数进行正交试验。基于方差分析构造F值进行检验,探究工艺参数对各表层性能的贡献率。基于试验数据构... 为提高金属材料的表层性能,实现超声滚挤压工艺参数的优化控制,以42CrMo为研究对象,以主轴转速、进给速度、振幅和静压力为主要工艺参数进行正交试验。基于方差分析构造F值进行检验,探究工艺参数对各表层性能的贡献率。基于试验数据构建了工艺参数与材料表层性能之间的预测模型,并验证了该模型的准确性。基于SPEA2SDE算法对预测模型进行了多目标优化,分析了迭代次数对遗传算法中Pareto最优解集的影响。结果表明:对表面粗糙度、残余应力的贡献率为振幅>静压力>主轴转速>进给速度,对硬度的贡献率为振幅>主轴转速>进给速度>静压力;通过试验值与预测值的对比,表面粗糙度、表面残余应力和硬度的平均误差百分比均在6%以下;SPEA2SDE算法可获得综合性能最优的加工参数组合,用于指导实际的生产加工。 展开更多

关键词 优化控制 超声滚挤压 多元回归 SPEA2SDE算法 多目标优化

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基于AMGA与IPSO算法的42Cr Mo超声滚挤压工艺参数优化 被引量：1

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作者 石青松 徐红玉 +1 位作者 王晓强 付浩然 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-75,共9页

为确定超声滚挤压轴承套圈工艺参数的最优解集,以42CrMo钢为研究对象,表面粗糙度、残余压应力和硬度为表层性能评价指标,设计正交试验。基于试验数据,采用多元回归法建立评价指标的数学预测模型,进行方差分析。对超声滚挤压工艺参数分... 为确定超声滚挤压轴承套圈工艺参数的最优解集,以42CrMo钢为研究对象,表面粗糙度、残余压应力和硬度为表层性能评价指标,设计正交试验。基于试验数据,采用多元回归法建立评价指标的数学预测模型,进行方差分析。对超声滚挤压工艺参数分别采用存档微遗传算法(AMGA)和改进粒子群(IPSO)算法进行多目标优化,对优化后的Pareto前沿图与计算效率进行对比分析,结果表明:在Pareto前沿图中, AMGA最优迭代2000次优于IPSO算法最优迭代3600次;得到超声滚挤压工艺参数最优解集:转速[250, 355]r·min^(-1)、进给速度[13, 24]mm·min^(-1)、振幅[16, 22]μm、静压力[488, 650]N;表层性能评价指标最优解集:表面粗糙度[0.398, 0.501]μm、残余压应力[823, 986]MPa、硬度[713, 742]HV。通过试验验证了算法优化的可靠性和精确性。 展开更多

关键词 超声滚挤压 多元回归法 方差分析 AMGA IPSO算法

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基于MOWOA算法的42CrMo钢超声滚挤压加工参数优化 被引量：1

4

作者 石青松 徐红玉 +1 位作者 王晓强 张旭 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期48-57,共10页

为提高42CrMo钢零件的表面质量与抗疲劳性能,设计正交实验分析了超声滚挤压加工参数的显著性及其对表层性能指标的影响规律。基于实验数据建立了BP神经网络与指数回归预测模型,对比验证模型的精确性。对预测模型采用多目标鲸鱼算法(MOW... 为提高42CrMo钢零件的表面质量与抗疲劳性能,设计正交实验分析了超声滚挤压加工参数的显著性及其对表层性能指标的影响规律。基于实验数据建立了BP神经网络与指数回归预测模型,对比验证模型的精确性。对预测模型采用多目标鲸鱼算法(MOWOA)进行了三目标和双目标优化,得到了加工参数和表层性能最优参数集合并分析了表层性能指标之间的权衡关系。结果表明,指数预测模型预测精度更高,最优加工参数集合为:转速210~250 r·min^(-1)、进给速度12~16 mm·min^(-1)、振幅25~28μm、静压力517~630 N;最优表层性能参数集合为:表面粗糙度0.466~0.507μm、残余压应力1002~1110 MPa、显微硬度709~720 HV。实验验证了算法的准确性。 展开更多

关键词 超声滚挤压 BP神经网络 指数模型 多目标鲸鱼算法 表层性能

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基于MOCS算法的超声滚挤压轴承套圈加工参数优化 被引量：1

5

作者 王彪 王晓强 +2 位作者 田英健 石青松 张旭 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期59-66,共8页

为了提高轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验材料,设计正交试验,基于试验结果,建立了表面粗糙度、残余压应力和硬度的响应曲面预测模型,通过方差分析,验证模型具有一定的预测价值。利用多目标布谷鸟搜索算法对响应曲面预测模型进行了优... 为了提高轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验材料,设计正交试验,基于试验结果,建立了表面粗糙度、残余压应力和硬度的响应曲面预测模型,通过方差分析,验证模型具有一定的预测价值。利用多目标布谷鸟搜索算法对响应曲面预测模型进行了优化,得到了超声滚挤压加工参数及表层性能的最优取值范围,通过试验验证了其优化结果的可靠性。结果表明,加工参数的最优取值范围为:转速[300,420]r·min^(-1),进给速度[17,25]mm·min^(-1),振幅[15,21]μm,静压力[460,620]N;表层性能的最优取值范围为:表面粗糙度[0.313,0.483]μm,残余压应力[925,1052]MPa,硬度[755,821]HV。 展开更多

关键词 表层性能 超声滚挤压 42CrMo 响应曲面法 MOCS算法

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基于MOES算法的超声滚挤压轴承套圈加工参数优化

6

作者 王彪 王晓强 +2 位作者 田英健 徐诗博 陈怡晴 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期9-17,共9页

为了提高超声滚挤压轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验对象,设计正交实验,基于试验结果,研究超声滚挤压加工参数对表层性能的影响规律。建立表面粗糙度、残余压应力和硬度的指数回归预测模型,采用方差分析验证模型的可行性。利用多目... 为了提高超声滚挤压轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验对象,设计正交实验,基于试验结果,研究超声滚挤压加工参数对表层性能的影响规律。建立表面粗糙度、残余压应力和硬度的指数回归预测模型,采用方差分析验证模型的可行性。利用多目标进化策略(MOES)算法对指数回归预测模型进行优化,得到最优的加工参数及表层性能范围,通过试验验证优化结果的可靠性。结果表明:加工参数的最优取值范围为:转速[230,317]r·min^(-1),进给速度[15,16]mm·min^(-1),振幅[16,25]μm,静压力[498,540]N;表层性能的最优取值范围:表面粗糙度[0.432,0.455]μm,残余压应力[977,1052]MPa,硬度[705,714]HV。 展开更多

关键词 超声滚挤压 表层性能 42CrMo 指数回归 MOES算法

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超声滚挤压执行器的机床精密调高装置研究

7

作者 卢邑彪 王晓强 +3 位作者 田英健 凌远非 石青松 张旭 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第1期53-58,共6页

为解决超声滚挤压装置在超声加工时,由于执行刀具在机床垂直高度方向上,挤压头总是无法与工件中心轴线处于同一水平线,导致加工准备工作耗时长、高度调节难的问题,文章提出一种既能满足超声滚挤压执行器高度调节而且使用时不受机床局限... 为解决超声滚挤压装置在超声加工时,由于执行刀具在机床垂直高度方向上,挤压头总是无法与工件中心轴线处于同一水平线,导致加工准备工作耗时长、高度调节难的问题,文章提出一种既能满足超声滚挤压执行器高度调节而且使用时不受机床局限的精密调高装置的机械设计方法。利用蜗轮蜗杆机构,实现高度方向调节,同时由楔块承重,可以承受在刀架夹紧情况下的巨大载荷,保护内部零件、螺母和弹簧片稳固构件,确保该装置在作业时避免出现移动,增加稳定性。最后通过试验对比得出:利用该装置后滚压头的调高时间缩短到30 s以内,测得工件粗糙度降低了7%左右,直径偏差降低了50%~67%。满足超声加工时在不同工况下,对刀具高度调节实现精准把控,极大程度地解决了超声滚挤压执行器在不同机床工作时高度调节的需求。 展开更多

关键词 超声滚挤压 精密调高 机床 机械设计

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超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度响应曲面预测模型 被引量：11

8

作者 王晓强 荣莎莎 +1 位作者 刘佳 崔凤奎 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期54-59,共6页

为了降低轴承套圈表面粗糙度,对轴承套圈进行超声滚挤压加工试验研究,选取工件转速、工具头进给速度、预挤压力3个加工参数,采用单因素法分别研究各参数对轴承套圈表面粗糙度的影响规律。结果表明,预挤压力对试样表面粗糙度的影响最大,... 为了降低轴承套圈表面粗糙度,对轴承套圈进行超声滚挤压加工试验研究,选取工件转速、工具头进给速度、预挤压力3个加工参数,采用单因素法分别研究各参数对轴承套圈表面粗糙度的影响规律。结果表明,预挤压力对试样表面粗糙度的影响最大,工件转速对试样表面粗糙度的影响次之,进给速度对试样表面粗糙度的影响较小。采用二阶响应曲面的方法,建立超声滚挤压3个加工参数与表面粗糙度之间的预测模型,并验证了模型的准确性;根据极值必要条件对轴承套圈表面粗糙度预测模型进行分析,确定了超声滚挤压加工最优加工参数,得出试验值与预测值之间的误差为2.32%。 展开更多

关键词 超声滚挤压 表面粗糙度 响应曲面 预测模型

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轴承套圈表面超声滚挤压加工硬化模型 被引量：10

9

作者 王晓强 徐少可 +2 位作者 崔凤奎 安俊超 刘飞 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期231-237,共7页

为了提高轴承表层性能,获得较好的表面硬度,对超声滚挤压加工强化处理后的轴承套圈进行显微硬度测试,研究静压力、工件转速、进给量3个主要加工参数对轴承试样表面层硬度、硬化层深度的影响规律,建立了超声滚挤压轴承套圈表面加工硬化... 为了提高轴承表层性能,获得较好的表面硬度,对超声滚挤压加工强化处理后的轴承套圈进行显微硬度测试,研究静压力、工件转速、进给量3个主要加工参数对轴承试样表面层硬度、硬化层深度的影响规律,建立了超声滚挤压轴承套圈表面加工硬化回归模型,并验证了模型的准确性。研究结果表明,轴承套圈表面硬化层深度可达250μm,表面硬度随静压力的增大而增大,随进给量的增大而减小,随转速的增大先增大后减小;其中静压力对硬度和硬化层深度的影响最大,进给量次之,转速影响相对较小;使用所建立的表面硬度模型进行预测的结果与试验结果最大误差为1. 29%,说明该模型可用于不同工艺参数下轴承套圈表面硬度的预测和优化。 展开更多

关键词 轴承套圈 超声滚挤压 表面硬度 硬化层深度 回归模型

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风电轴承材料超声滚挤压表面粗糙度数值模拟及参数优化 被引量：9

10

作者 王晓强 刘鑫 +1 位作者 姚国林 尹丹青 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期20-26,共7页

基于DEFORM有限元分析软件建立风电轴承材料42CrMo工件的超声滚挤压过程数值模拟模型,研究工件转速、进给速度、振幅及静压力对工件表面粗糙度的影响。采用响应曲面法中的BBD(Box-Benhnken)进行试验设计,对模拟结果进行了回归分析,并对... 基于DEFORM有限元分析软件建立风电轴承材料42CrMo工件的超声滚挤压过程数值模拟模型,研究工件转速、进给速度、振幅及静压力对工件表面粗糙度的影响。采用响应曲面法中的BBD(Box-Benhnken)进行试验设计,对模拟结果进行了回归分析,并对工艺参数进行优化。结果表明,超声滚挤压工件表面粗糙度随工件转速与进给速度的增加而增大,随振幅与静压力的增加而减小,当振幅和静压力分别超过约13μm和350 N时,表面粗糙度随振幅与静压力的继续增加而增大;获得了最优工艺参数组合:工件转速306 r·min^-1、进给速度18 mm·min^-1、振幅13μm、静压力301 N,基于最优参数组合获得表面粗糙度预测值为0.451μm,试验值为0.419μm,预测值与试验值具有良好的一致性。优化后的表面粗糙度与优化前相比降低了50.12%。 展开更多

关键词 超声滚挤压 表面粗糙度 数值模拟 响应曲面法 工艺优化

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超声滚挤压表面硬度预测模型研究 被引量：7

11

作者 王晓强 阮孝林 +1 位作者 崔凤奎 刘飞 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期811-816,共6页

表面硬度是评价表面加工质量的一项重要指标,超声滚挤压强化加工技术对于表面强化具有十分显著的作用。以42CrMo轴承钢为对象,对超声滚挤压正交实验结果进行了极差分析,得到了工艺参数对表面硬度的作用显著性大小,运用k折交叉验证法,充... 表面硬度是评价表面加工质量的一项重要指标,超声滚挤压强化加工技术对于表面强化具有十分显著的作用。以42CrMo轴承钢为对象,对超声滚挤压正交实验结果进行了极差分析,得到了工艺参数对表面硬度的作用显著性大小,运用k折交叉验证法,充分考虑模型的拟合能力和预测能力,分段对比分析了BP神经网络模型和逐步回归模型的可靠度和精确性。结果表明,逐步回归模型的验证误差分布范围和平均误差更小,具有更高的预测精度;最终所建的表面硬度预测模型整体及系数显著性强,能够应用于超声滚挤压加工表面质量的优化提高研究中。 展开更多

关键词 超声滚挤压 BP神经网络 逐步回归 预测模型 表面硬度

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超声滚挤压轴承套圈表层残余应力模型 被引量：12

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作者 徐红玉 黄焱燚 崔凤奎 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期205-211,共7页

通过超声滚挤压强化试验,检测了不同工艺参数下残余应力的数据,分析了轴承套圈表层残余应力的变化规律,探究了超声滚挤压工艺参数对轴承套圈表层残余应力的影响,建立了超声滚挤压残余应力的回归模型并验证了其可靠性。研究结果表明,超... 通过超声滚挤压强化试验,检测了不同工艺参数下残余应力的数据,分析了轴承套圈表层残余应力的变化规律,探究了超声滚挤压工艺参数对轴承套圈表层残余应力的影响,建立了超声滚挤压残余应力的回归模型并验证了其可靠性。研究结果表明,超声滚挤压强化后试样表层残余应力为压应力,残余压应力随进给量和主轴转速的增大而减小,随静压力的增大均呈增大趋势,且随着静压力的增大,残余压应力峰值点由表层向基体方向移动;所建立的超声滚挤压残余应力回归模型的最大相对误差为3. 78%,可以对不同超声滚挤压工艺参数的残余应力进行预测及工艺参数优化。 展开更多

关键词 超声滚挤压 残余应力 回归方程 预测模型

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42CrMo轴承钢超声滚挤压表面加工硬化程度研究 被引量：7

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作者 王晓强 刘东亚 +1 位作者 阮孝林 刘飞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第12期1923-1929,共7页

为探究超声滚挤压强化对42CrMo轴承钢表面加工硬化程度的影响,本文通过正交试验、极差分析、方差分析探究各工艺参数对加工硬化程度的影响规律、显著性和贡献率,采用逐步回归的方法构建超声滚挤压表面加工硬化程度预测模型。研究表明:... 为探究超声滚挤压强化对42CrMo轴承钢表面加工硬化程度的影响,本文通过正交试验、极差分析、方差分析探究各工艺参数对加工硬化程度的影响规律、显著性和贡献率,采用逐步回归的方法构建超声滚挤压表面加工硬化程度预测模型。研究表明:超声振幅和静压力是影响42CrMo材料应变的主要因素,而工件转速和进给速度影响应变的分布;振幅表面加工硬化程度影响最大,贡献率达到了71.61%,进给速度最小,贡献率仅为0.41%;表面硬化程度随超声振幅、静压力增大而增大,随工件转速的增大先增大后减小,随进给速度增大缓慢减小;基于逐步回归预测模型获得的加工硬化程度值与实测值基本一致,所构建的预测模型整体显著性较强具有很高的可靠性和预测能力。 展开更多

关键词 超声滚挤压 42CrMo轴承钢 加工硬化程度 正交试验 逐步回归

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超声滚挤压轴承套圈加工参数优化 被引量：5

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作者 徐红玉 付浩然 +1 位作者 王晓强 靳园园 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期32-40,共9页

为实现对超声滚挤压轴承套圈表层性能的合理控制,设计正交试验,分析试验数据,建立二阶响应回归预测模型,并检验其准确性。利用田口理论基本特性,计算超声滚挤压加工参数的变异系数,得到加工参数对综合表层性能的影响显著性;对加工参数... 为实现对超声滚挤压轴承套圈表层性能的合理控制,设计正交试验,分析试验数据,建立二阶响应回归预测模型,并检验其准确性。利用田口理论基本特性,计算超声滚挤压加工参数的变异系数,得到加工参数对综合表层性能的影响显著性;对加工参数进行主效应分析,得到加工参数对各表层性能的影响规律。通过信噪比结合熵权理论对表层性能优化分析,得到表层性能的最优加工参数组合,并进行试验验证。结果表明:检验二阶响应回归方程,误差均在6%以下,预测能力较为精确。静压力对表层性能影响程度最大,进给速度次之,转速与振幅最小。最优加工参数组合为转速350 r/min,进给速度60 mm/min,振幅10μm,静压力200 N时,对应轴承套圈表层性能最优值为表面粗糙度0.301μm,残余压应力1012 MPa,加工硬度757HV。 展开更多

关键词 超声滚挤压 表层性能 信噪比 熵权理论 主效应分析

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基于综合满意度函数的超声滚挤压加工参数优化 被引量：3

15

作者 徐红玉 付浩然 +1 位作者 王晓强 靳园园 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-8,共8页

为提高轴承套圈表层性能,以42CrMo为研究对象,以表面粗糙度、残余应力及加工硬化程度为优化目标,以转速、进给速度、振幅和静压力为主要加工参数,进行了超声滚挤压正交试验。基于传统响应曲面函数,引入了熵权理论和满意度函数,构建了改... 为提高轴承套圈表层性能,以42CrMo为研究对象,以表面粗糙度、残余应力及加工硬化程度为优化目标,以转速、进给速度、振幅和静压力为主要加工参数,进行了超声滚挤压正交试验。基于传统响应曲面函数,引入了熵权理论和满意度函数,构建了改进的响应曲面-满意度函数模型。通过降阶梯度法对模型进行优化得到最优加工参数组合,并与传统响应曲面优化结果进行金相组织对比分析。结果表明,改进的响应曲面-满意度函数的表层性能的综合满意度分别为0.75299、0.53618和0.74813,表明建立的模型稳健可靠。最优加工参数水平为转速355 r·min^(-1),进给速度24 mm·min^(-1),振幅24μm,静压力150 N。采用改进响应曲面-满意度函数优化参数加工的表面粗糙度降低、残余应力和硬度提高,表面晶粒细化程度较为明显,证明了优化结果的精确性。 展开更多

关键词 表层性能 超声滚挤压 熵权理论 综合满意度函数

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超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度数学模型对比分析 被引量：11

16

作者 崔凤奎 苏涌翔 +1 位作者 荣莎莎 姚国林 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期199-204,共6页

为了提高超声滚挤压轴承套圈的表面性能,以轴承套圈为研究对象,通过超声滚挤压试验,对试验结果进行数理统计分析,研究加工参数对超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度的影响;再对超声滚挤压试验进行正交试验设计,将超声滚挤压轴承套圈表面粗糙... 为了提高超声滚挤压轴承套圈的表面性能,以轴承套圈为研究对象,通过超声滚挤压试验,对试验结果进行数理统计分析,研究加工参数对超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度的影响;再对超声滚挤压试验进行正交试验设计,将超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度与各加工参数相互匹配,建立响应曲面和BP神经网络模型,两个模型试验结果与预测结果的对比表明所建立的轴承套圈表面粗糙度BP神经网络模型的相对误差控制在4. 5%左右,最大误差不超过5. 06%,预测结果具有更高的可信度,且优于响应曲面模型预测结果,可以进行不同超声滚挤压参数的轴承套圈表面粗糙度的预测。 展开更多

关键词 轴承套圈 超声滚挤压 表面粗糙度 响应曲面 BP神经网络 预测模型

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风电轴承套圈超声滚挤压表层物理力学性能预测模型 被引量：10

17

作者 姚国林 徐红玉 +2 位作者 王晓强 崔凤奎 苏涌翔 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期109-116,共8页

为了实现对风电轴承套圈超声滚挤压表层物理力学性能的合理控制,以静压力、进给速度、转速和振幅为加工参数进行超声滚挤压正交试验设计,采用遗传算法对BP神经网络算法进行改进,借助正交试验数据建立风电轴承套圈超声滚挤压表层物理力... 为了实现对风电轴承套圈超声滚挤压表层物理力学性能的合理控制,以静压力、进给速度、转速和振幅为加工参数进行超声滚挤压正交试验设计,采用遗传算法对BP神经网络算法进行改进,借助正交试验数据建立风电轴承套圈超声滚挤压表层物理力学性能预测模型,并验证预测模型的准确性,再应用BP神经网络预测模型分析各加工参数对风电轴承套圈表层物理力学性能的影响规律。结果表明:风电轴承套圈表层残余压应力试验值与预测值平均相对误差为3.9%;表面加工硬化程度平均相对误差3.31%,试验值与预测值相差较小,证明了BP神经网络预测模型的预测精度较高;预测结果表明随着静压力的增大,残余压应力和表面硬度呈增大趋势;随进给速度增大,残余压应力和表面硬度减小;转速增大使表面硬度增大,残余压应力减小;随着振幅的增加,残余压应力呈增大趋势,表面硬度呈先增大后减小的趋势。预测模型的预测规律与试验规律相一致,能够实现对风电轴承套圈超声滚挤压表层物理力学性能的预测。 展开更多

关键词 超声滚挤压 遗传算法 BP神经网络算法 物理力学性能 预测模型

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基于灰色关联分析方法的超声滚挤压工艺参数优化 被引量：15

18

作者 王排岗 王晓强 +2 位作者 刘志飞 王浩杰 付浩然 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期36-43,共8页

为了获得超声滚挤压最优加工工艺参数,以42CrMo钢为研究对象,采用正交试验法设计4因素5水平的超声滚挤压试验。以正交试验数据为基础,基于灰色关联分析方法,将多目标优化问题转化为单目标灰色关联度优化问题,获得最优工艺参数为转速300 ... 为了获得超声滚挤压最优加工工艺参数,以42CrMo钢为研究对象,采用正交试验法设计4因素5水平的超声滚挤压试验。以正交试验数据为基础,基于灰色关联分析方法,将多目标优化问题转化为单目标灰色关联度优化问题,获得最优工艺参数为转速300 r·min^(-1)、进给速度15 mm·min^(-1)、振幅25μm、静压力600 N;通过主效应方法分析工艺参数对42CrMo钢表面粗糙度、表面残余应力、硬度和灰色关联度的影响规律,同时对试验数据进行回归分析,建立工艺参数和灰色关联度间的二阶回归模型,并验证了模型的可靠性;对优化结果进行了超声滚挤压试验,得到最优超声滚挤压工艺参数下的灰色关联度为0.816,大于正交试验中的最大关联度,说明灰色关联分析方法可以用于确定最优的超声滚挤压工艺参数,满足对42CrMo钢表层性能优化控制的要求。 展开更多

关键词 超声滚挤压 42CRMO钢 灰色关联分析 工艺参数优化

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基于MOABC算法的超声滚挤压轴承套圈工艺参数优化 被引量：5

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作者 付浩然 徐红玉 +1 位作者 王晓强 张旭 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期15-23,共9页

为找到超声滚挤压轴承套圈时加工参数的优化控制范围,通过设计正交试验,分析了加工参数对轴承套圈各表层性能的影响规律。建立了指数回归和二阶响应回归方程的预测模型,并验证了其准确性。通过MOABC算法对预测模型进行优化,得到最优的... 为找到超声滚挤压轴承套圈时加工参数的优化控制范围,通过设计正交试验,分析了加工参数对轴承套圈各表层性能的影响规律。建立了指数回归和二阶响应回归方程的预测模型,并验证了其准确性。通过MOABC算法对预测模型进行优化,得到最优的加工参数域及表层性能参数域。结果表明,加工参数对表面粗糙度的影响为转速>静压力>进给速度>振幅;对残余压应力影响的显著性为振幅>转速>静压力>进给速度;对硬度影响的显著性为振幅>静压力>进给速度>转速。通过试验值与预测值的对比,指数回归预测模型的误差均小于二阶响应回归。最后得到最优加工参数域:转速[280,350]r·min^(-1)、进给速度[14,20]mm·min^(-1)、振幅[20,25]μm、静压力[470,600]N;最优表层性能参数域:表面粗糙度[0.486,0.548]μm、残余压应力[910,1025]MPa、硬度[711,717]HV。 展开更多

关键词 优化控制 超声滚挤压 预测模型 MOABC算法 表层性能

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基于模拟退火的超声滚挤压工艺参数多目标优化 被引量：9

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作者 王浩杰 王晓强 +1 位作者 朱其萍 王排岗 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期14-22,共9页

为了提高经过超声滚挤压处理后的金属材料表层性能,延长其使用寿命,以42CrMo为研究对象,基于4因素5水平正交试验,采用响应曲面法分别建立表面粗糙度、表层残余应力和加工硬化程度的预测模型。为获取42CrMo较优的表层性能,运用模拟退火... 为了提高经过超声滚挤压处理后的金属材料表层性能,延长其使用寿命,以42CrMo为研究对象,基于4因素5水平正交试验,采用响应曲面法分别建立表面粗糙度、表层残余应力和加工硬化程度的预测模型。为获取42CrMo较优的表层性能,运用模拟退火算法对工艺参数进行多目标优化,并对优化模型进行试验验证。结果表明:迭代次数为3000次的优化效果最好,优化后的42CrMo超声滚挤压加工表面粗糙度、加工硬化程度和表层残余应力的试验值和计算值的最大相对误差均控制在5%以内,该多目标优化模型可实现对超声滚挤压工艺参数优化,并用于指导实际生产加工。 展开更多

关键词 42CrMo 表层性能 超声滚挤压 多目标优化 模拟退火算法

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