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基于IDBO-BP与PSO的超声冲击薄板激光焊接残余应力预测与工艺优化
1
作者
薛欢
张洛源
+4 位作者
张文谦
徐赛清
彭萧剑
郭畅
苏子傲
《现代制造工程》
北大核心
2025年第3期9-18,共10页
45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺...
45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺参数下薄板表面残余应力的数据集;然后,以仿真数据集为基础,采用IDBO-BP神经网络成功建立了冲击工艺参数与表面残余应力之间的非线性映射关系。通过IDBO-BP神经网络与BP、GA-BP、PSO-BP和DBO-BP等神经网络对比,发现IDBO-BP神经网络预测薄板表面残余应力的精度更高,MAE和R 2这2种评价指标分别为0.0683和0.9974,表明该模型可以有效地预测超声冲击薄板后的残余应力;最后,以超声冲击工艺参数为设计变量,以最小残余应力、最小冲击电流和最小冲击时间为优化目标,结合IDBO-BP神经网络和PSO算法,得到与超声冲击工艺参数对应的残余应力、冲击电流和冲击时间Pareto最优解集。结果显示,优化后的冲击工艺有效提高了加工效率和加工能效。
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关键词
45Mn
超声冲击
改进蜣螂优化算法
残余应力
多目标优化
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职称材料
题名
基于IDBO-BP与PSO的超声冲击薄板激光焊接残余应力预测与工艺优化
1
作者
薛欢
张洛源
张文谦
徐赛清
彭萧剑
郭畅
苏子傲
机构
湖北工业大学机械
工程
学院
现代制造质量
工程
重点实验室
武汉市德华测试工程有限公司
出处
《现代制造工程》
北大核心
2025年第3期9-18,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52205148)。
文摘
45Mn薄板在激光焊接过程中产生的残余拉应力,将对其强度、韧性以及疲劳寿命产生不利的影响。采用多种超声冲击工艺对薄板表面进行强化,并提出一种对薄板超声冲击工艺参数的多目标优化方法。首先,通过有限元冲击仿真得到了不同冲击工艺参数下薄板表面残余应力的数据集;然后,以仿真数据集为基础,采用IDBO-BP神经网络成功建立了冲击工艺参数与表面残余应力之间的非线性映射关系。通过IDBO-BP神经网络与BP、GA-BP、PSO-BP和DBO-BP等神经网络对比,发现IDBO-BP神经网络预测薄板表面残余应力的精度更高,MAE和R 2这2种评价指标分别为0.0683和0.9974,表明该模型可以有效地预测超声冲击薄板后的残余应力;最后,以超声冲击工艺参数为设计变量,以最小残余应力、最小冲击电流和最小冲击时间为优化目标,结合IDBO-BP神经网络和PSO算法,得到与超声冲击工艺参数对应的残余应力、冲击电流和冲击时间Pareto最优解集。结果显示,优化后的冲击工艺有效提高了加工效率和加工能效。
关键词
45Mn
超声冲击
改进蜣螂优化算法
残余应力
多目标优化
Keywords
45Mn
ultrasonic impact treatment
Improved Dung Beetle Optimizer(IDBO)
residual stress
multi-objective optimization
分类号
TG663 [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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于IDBO-BP与PSO的超声冲击薄板激光焊接残余应力预测与工艺优化
薛欢
张洛源
张文谦
徐赛清
彭萧剑
郭畅
苏子傲
《现代制造工程》
北大核心
2025
0
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