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铝合金等离子弧立焊工艺参数优化的研究

作　者: 刘伟
导　师: 雷玉成
学　校: 江苏大学
专　业: 材料学
关键词: 铝合金穿孔熔池立焊神经网络遗传算法最优化 C++语言焊接工艺参数
分类号: TG456
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 179次
引　用: 1次
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内容摘要

铝合金穿孔型等离子弧立焊焊接过程是一个复杂的、高度非线性的过程，焊接质量受到多种工艺因素的影响，焊接过程中存在许多不确定性的知识，在生产中难以确定焊接工艺参数的近似最优化配置。我国焊接工作者对这种工艺也进行了一定的研究，发现穿孔熔池的稳定存在是焊缝稳定成形和良好焊接质量的保证。影响等离子弧立焊焊缝形状的工艺因素很多，如焊接电流、电弧电压、焊接速度、喷嘴到工件的距离和离子气流量等。在焊接生产中，如何优化这些参数的匹配是一个亟待解决的问题。基于MATLAB6.1的神经网络工具箱，利用BP神经网络建立铝合金穿孔型等离子弧立焊的输入-输出的网络模型，通过训练该网络，能够根据输入节点数值预测输出结果。当给定网络输入节点的各个焊接工艺参数值，能够预测网络的输出，即焊缝形状的各个参数。用这个工艺的匹配值进行焊接实验，结果表明，焊缝的形状参数与网络模型的预测结果之间的误差在8％以内。仿真试验的结果表明，这个方案是可行的。本文采用C++语言设计适用于铝合金穿孔型等离子弧立焊的基本遗传算法，用来确定焊接工艺参数的近似最优化配置。该算法程序显示了面向对象设计的优点，具有代码复用等特点，它为以后的算法改进设计提供了基础。本文在实验量很少的情况下，应用遗传算法确定了穿孔型等离子弧立焊工艺参数的近似最优化配置。研究结果表明：应用遗传算法确定铝合金穿孔型等离子弧立焊的近似最优化工艺参数是一种有效的方法。

全文目录

第1章绪论  9-16
  1.1 国内外研究现状、水平和发展趋势  9-14
  1.2 本课题研究的目的和意义  14-15
  1.3 本课题的创新之处  15
  1.4 本章小结  15-16
第2章铝合金等离子弧立焊  16-23
  2.1 穿孔型等离子弧立焊的工艺特点和技术优势  16-18
  2.2 铝及铝合金的焊接性  18-20
    2.2.1 铝及铝合金的物理、化学性能对焊接性的影响  18-19
    2.2.2 非热处理强化铝合金的焊接性  19-20
  2.3 焊接设备的选择  20-21
  2.4 焊接工艺参数对焊缝成形的影响  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章应用神经网络优化等离子弧立焊工艺参数  23-30
  3.1 概述  23-25
  3.2 焊接过程神经网络模型的建立  25-27
  3.3 试验结果分析  27-29
  3.4 本章小结  29-30
第4章应用遗传算法优化等离子弧立焊工艺参数  30-56
  4.1 基本遗传算法  30-38
    4.1.1 基本遗传算法概要  30-32
    4.1.2 基本遗传算法的实现  32-36
    4.1.3 基本遗传算法的简单实例分析  36-38
  4.2 等离子弧立焊主要工艺参数的选择  38-39
  4.3 适应度函数的设计  39-40
  4.4 基本遗传算法的设计及运行参数选择  40-49
    4.4.1 面向对象程序设计  40-42
    4.4.2 面向对象编程的基本特征  42-43
    4.4.3 应用C++设计基本遗传算法  43-49
  4.5 基本遗传算法实验结果分析  49-55
  4.6 本章小结  55-56
第5章结论  56-58
  5.1 结论  56
  5.2 进一步研究的建议  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
在学期间发表的论文  62

铝合金等离子弧立焊工艺参数优化的研究

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