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基于机器学习的旋压成形20钢筒形件表面质量和性能预测
1
作者
李浩玮
李强
+3 位作者
桂海莲
李沂玮
杨鹏程
申春雷
《机械工程材料》
北大核心
2025年第10期58-65,共8页
采用有限元模拟了不同减薄率(10%,20%,30%,40%,50%)和进给率(0.55,0.70,0.85,1.00,1.15,1.30,1.45 mm·r^(-1))下旋压成形20钢筒形件的椭圆度、直线度和残余应力,构建数据集,采用粒子群优化(PSO)优化支持向量回归(SVR)、随机森林(RF...
采用有限元模拟了不同减薄率(10%,20%,30%,40%,50%)和进给率(0.55,0.70,0.85,1.00,1.15,1.30,1.45 mm·r^(-1))下旋压成形20钢筒形件的椭圆度、直线度和残余应力,构建数据集,采用粒子群优化(PSO)优化支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和极端梯度提升树(XGBoost)算法建立机器学习模型,对比分析各模型预测效果,并进行了沙普利可加性特征解释(SHAP)分析。结果表明:有限元模拟得到随着减薄率增加,椭圆度先增大后减小后增大,直线度先增大后减小,残余压应力先减小后增大;随着进给率增加,椭圆度增加,直线度增大,残余应力变化不显著。对直线度、椭圆度和残余应力预测准确性由高到低依次为GBDT模型、XGBoost模型、RF模型和SVR模型;GBDT模型SHAP分析结果与实际结果基本相符,证明了GBDT模型预测的可靠性。GBDT模型预测得到满足直线度小于0.5 mm、椭圆度小于0.4 mm、残余应力小于160 MPa要求的旋压工艺参数为减薄率40%、进给率0.55~0.90 mm·r^(-1)。
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关键词
旋压工艺
机器学习
表面质量
性能预测
SHAP值可解释分析
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职称材料
基于有限元与实测数据的掘进机回转台振动特性分析
被引量:
9
2
作者
陈建伟
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2020年第2期98-106,共9页
为探索掘进机振动特性的可靠分析方法,针对掘进机回转台因长期承受较大多变应力-应变而发生断裂的情况,研究了掘进机回转台的振动特性分析方法。将井下实测数据与仿真模型相结合,通过有限元软件,采用软件建模与实际载荷输入结合的方法,...
为探索掘进机振动特性的可靠分析方法,针对掘进机回转台因长期承受较大多变应力-应变而发生断裂的情况,研究了掘进机回转台的振动特性分析方法。将井下实测数据与仿真模型相结合,通过有限元软件,采用软件建模与实际载荷输入结合的方法,对掘进机回转台的振动特性进行分析。首先完成其在截割过程中的受力分析,通过Pro/E与ADAMS建立掘进机回转台有限元模型,并对掘进机在巷道掘进过程中的载荷数据进行采集,将数据进行选取、处理与组合建立仿真载荷并将其导入模型,得到最接近实际工况的有限元模型;然后通过ADAMS进行振动模态分析,求解了掘进机回转台的前6阶固有频率、振型及振动响应的功率谱密度,同时开展了掘进机回转台的模态试验并进行对比。结果表明,该分析方法与试验结果在振型与各阶频率上均保持一致,平均偏差仅为11.83%,最小偏差仅为2.41%,并分析了出现偏差的原因,证明其可以对掘进机回转台结构修改与动力特性改善提供参考。
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关键词
掘进机
回转台
有限元
实测数据
振动
模态试验
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职称材料
突出煤层巷道随掘超前探测技术研究
被引量:
8
3
作者
霍晶晶
查华胜
+1 位作者
苗园园
梅欢
《煤矿开采》
北大核心
2018年第6期19-23,共5页
突出煤层巷道在掘进过程中,会产生非常多的地震波信号,包含了丰富的瓦斯包信息。基于地震波运动学原理,优化和改进突出煤层巷道随掘超前探测系统,以获取丰富的地震波信号。通过建立不良地质体瓦斯包与突出煤层巷道随掘过程中地震波信号...
突出煤层巷道在掘进过程中,会产生非常多的地震波信号,包含了丰富的瓦斯包信息。基于地震波运动学原理,优化和改进突出煤层巷道随掘超前探测系统,以获取丰富的地震波信号。通过建立不良地质体瓦斯包与突出煤层巷道随掘过程中地震波信号之间的地球物理特征响应规律,分析、研究综掘机割煤过程中剪切作业产生的回波信号、煤岩体破裂信号特征,提出了突出煤层巷道随掘超前预报技术,并以寺家庄煤矿15110工作面为例进行分析,结果显示巷道随掘超前探测结果与现场测量情况吻合。
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关键词
突出煤层
随掘超前探测
地震监测系统
反褶积
相关性分析
三维反演成像
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职称材料
题名
基于机器学习的旋压成形20钢筒形件表面质量和性能预测
1
作者
李浩玮
李强
桂海莲
李沂玮
杨鹏程
申春雷
机构
太原科技大学材料科学与工程学院
山西工程科技职业大学智能制造学院
阳煤寺家庄煤业有限责任公司
江苏爱吉斯海珠机械
有限
公司
出处
《机械工程材料》
北大核心
2025年第10期58-65,共8页
基金
中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX20240054)
山西省留学回国人员科技活动择优资助项目(20230032)
+2 种基金
太原科技大学研究生联合培养示范基地资助项目(JD2022002)
2022年度淮安市“淮上英才计划”创新创业团队
国家自然科学基金联合基金项目(U22A20188)。
文摘
采用有限元模拟了不同减薄率(10%,20%,30%,40%,50%)和进给率(0.55,0.70,0.85,1.00,1.15,1.30,1.45 mm·r^(-1))下旋压成形20钢筒形件的椭圆度、直线度和残余应力,构建数据集,采用粒子群优化(PSO)优化支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和极端梯度提升树(XGBoost)算法建立机器学习模型,对比分析各模型预测效果,并进行了沙普利可加性特征解释(SHAP)分析。结果表明:有限元模拟得到随着减薄率增加,椭圆度先增大后减小后增大,直线度先增大后减小,残余压应力先减小后增大;随着进给率增加,椭圆度增加,直线度增大,残余应力变化不显著。对直线度、椭圆度和残余应力预测准确性由高到低依次为GBDT模型、XGBoost模型、RF模型和SVR模型;GBDT模型SHAP分析结果与实际结果基本相符,证明了GBDT模型预测的可靠性。GBDT模型预测得到满足直线度小于0.5 mm、椭圆度小于0.4 mm、残余应力小于160 MPa要求的旋压工艺参数为减薄率40%、进给率0.55~0.90 mm·r^(-1)。
关键词
旋压工艺
机器学习
表面质量
性能预测
SHAP值可解释分析
Keywords
spinning process
machine learning
surface quality
performance prediction
interpretation of SHAP values
分类号
TG306 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
基于有限元与实测数据的掘进机回转台振动特性分析
被引量:
9
2
作者
陈建伟
机构
山西
阳煤寺家庄煤业有限责任公司
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2020年第2期98-106,共9页
文摘
为探索掘进机振动特性的可靠分析方法,针对掘进机回转台因长期承受较大多变应力-应变而发生断裂的情况,研究了掘进机回转台的振动特性分析方法。将井下实测数据与仿真模型相结合,通过有限元软件,采用软件建模与实际载荷输入结合的方法,对掘进机回转台的振动特性进行分析。首先完成其在截割过程中的受力分析,通过Pro/E与ADAMS建立掘进机回转台有限元模型,并对掘进机在巷道掘进过程中的载荷数据进行采集,将数据进行选取、处理与组合建立仿真载荷并将其导入模型,得到最接近实际工况的有限元模型;然后通过ADAMS进行振动模态分析,求解了掘进机回转台的前6阶固有频率、振型及振动响应的功率谱密度,同时开展了掘进机回转台的模态试验并进行对比。结果表明,该分析方法与试验结果在振型与各阶频率上均保持一致,平均偏差仅为11.83%,最小偏差仅为2.41%,并分析了出现偏差的原因,证明其可以对掘进机回转台结构修改与动力特性改善提供参考。
关键词
掘进机
回转台
有限元
实测数据
振动
模态试验
Keywords
roadheader
rotary table
finite element
tested data
vibration
modal experiment
分类号
TD421.5 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
突出煤层巷道随掘超前探测技术研究
被引量:
8
3
作者
霍晶晶
查华胜
苗园园
梅欢
机构
山西
阳煤寺家庄煤业有限责任公司
安徽万泰地球物理技术
有限
公司
出处
《煤矿开采》
北大核心
2018年第6期19-23,共5页
文摘
突出煤层巷道在掘进过程中,会产生非常多的地震波信号,包含了丰富的瓦斯包信息。基于地震波运动学原理,优化和改进突出煤层巷道随掘超前探测系统,以获取丰富的地震波信号。通过建立不良地质体瓦斯包与突出煤层巷道随掘过程中地震波信号之间的地球物理特征响应规律,分析、研究综掘机割煤过程中剪切作业产生的回波信号、煤岩体破裂信号特征,提出了突出煤层巷道随掘超前预报技术,并以寺家庄煤矿15110工作面为例进行分析,结果显示巷道随掘超前探测结果与现场测量情况吻合。
关键词
突出煤层
随掘超前探测
地震监测系统
反褶积
相关性分析
三维反演成像
分类号
TD175.4 [矿业工程—矿山地质测量]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于机器学习的旋压成形20钢筒形件表面质量和性能预测
李浩玮
李强
桂海莲
李沂玮
杨鹏程
申春雷
《机械工程材料》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于有限元与实测数据的掘进机回转台振动特性分析
陈建伟
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2020
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
突出煤层巷道随掘超前探测技术研究
霍晶晶
查华胜
苗园园
梅欢
《煤矿开采》
北大核心
2018
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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已选文献
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