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基于NCGA的汽车外饰件注塑成型工艺参数多目标优化

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塑料工业 2024年第8期52卷 95-100,164页

作者：印磊苏小平潘杰南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800

针对汽车外饰薄壁零件生产中的多个工艺目标优化难题,本文以汽车B柱外饰件为分析对象进行研究。通过Moldflow软件建立零件仿真模型,并进行最优拉丁超立方试验采样数据,利用Kringing方法建立代理模型,以翘曲变形量和体积收缩率为注塑工... 详细信息

针对汽车外饰薄壁零件生产中的多个工艺目标优化难题,本文以汽车B柱外饰件为分析对象进行研究。通过Moldflow软件建立零件仿真模型,并进行最优拉丁超立方试验采样数据,利用Kringing方法建立代理模型,以翘曲变形量和体积收缩率为注塑工艺的多个优化目标,通过邻域培植遗传算法(NCGA)对所建代理模型进行参数优化,并获得平衡了翘曲变形量和体积收缩率这2个目标的最优工艺参数组合:模具温度44.43℃,熔体温度205.36℃,注射时间1.99 s,保压压力38.71 MPa,保压时间27.47 s。与原有工艺参数相比,翘曲变形量降低了18.56%,体积收缩率降低了50.94%,注塑件质量得到显著提高。

关键词：薄壁零件 Moldflow软件最优拉丁超立方试验 Kringing模型邻域培植遗传算法参数优化

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某低压铸造铝合金轮毂成形工艺设计及优化

特种铸造及有色合金 2024年第7期44卷 987-991页

作者：李新宇苏小平南京工业大学机械与动力工程学院南京211816

以某铝合金低压铸造轮毂为研究对象,优化其低压铸造成形工艺参数。针对可能会出现缩松、缩孔的胎圈座以及轮辋和轮辐连接处的厚大部位进行冷却通道设计以及试验参数模拟优化,从而减小该部位出现缺陷的概率,以提高良品率。利用Pro CAST... 详细信息

以某铝合金低压铸造轮毂为研究对象,优化其低压铸造成形工艺参数。针对可能会出现缩松、缩孔的胎圈座以及轮辋和轮辐连接处的厚大部位进行冷却通道设计以及试验参数模拟优化,从而减小该部位出现缺陷的概率,以提高良品率。利用Pro CAST数值模拟结果作为评价指标,基于正交试验比对结果给出优化工艺参数。结果表明,当浇注温度为680℃,模具温度为240℃,充型压力为50 MPa,保压压力为80 MPa,保压时间为420 s时,铸件的缩松率明显改善。基于此浇注条件设计多种冷却方案,通过对比,给出较优的生产方案。

关键词：铝合金轮毂低压铸造数值模拟工艺优化

基于poly-Si键合层的SACM型Ge/Si APD的优化设计研究

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中国激光 2024年第8期51卷 46-59页

作者：张娟苏小萍李嘉辉王战仁柯少颖闽南师范大学物理与信息工程学院光场调控及其系统集成应用福建省高校重点实验室福建漳州363000

Ge/Si雪崩光电二极管(APD)被广泛应用于近红外探测领域,但由于Ge和Si之间存在4.2%的晶格失配,故难以获得高性能的Ge/Si APD。提出在Ge/Si键合界面处引入多晶硅(poly-Si)键合中间层,弱化Ge/Si失配晶格对APD器件性能的影响。poly-Si引入... 详细信息

Ge/Si雪崩光电二极管(APD)被广泛应用于近红外探测领域,但由于Ge和Si之间存在4.2%的晶格失配,故难以获得高性能的Ge/Si APD。提出在Ge/Si键合界面处引入多晶硅(poly-Si)键合中间层,弱化Ge/Si失配晶格对APD器件性能的影响。poly-Si引入后键合界面电场发生变化,导致APD内部的电场重新分布,极大地影响了器件性能。因此,重点对Ge吸收层和Si倍增层的掺杂浓度进行调控,探究了掺杂浓度对Ge/Si APD电场、复合率、载流子浓度、碰撞电离等性能的影响,最终设计出高性能键合Ge/Si APD。本工作将为低噪声、高增益Ge/Si APD的研究提供理论指导。

关键词：材料 Ge/Si雪崩光电二极管晶格失配 poly-Si键合层掺杂浓度

基于遥感技术的露天煤矿地表沉降监测与预测模型

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露天采矿技术 2024年第2期39卷 46-50页

作者：苏小平准格尔旗昶旭煤炭有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010407

开发了一种基于遥感技术的露天煤矿地表沉降监测与预测模型。基于卫星遥感Landsat和Sentinel平台的光学影像及合成孔径雷达(SAR)影像构建了一个高效的数据处理流程,流程包括辐射校正、大气校正、几何校正等步骤以及多源数据的同化;采用... 详细信息

开发了一种基于遥感技术的露天煤矿地表沉降监测与预测模型。基于卫星遥感Landsat和Sentinel平台的光学影像及合成孔径雷达(SAR)影像构建了一个高效的数据处理流程,流程包括辐射校正、大气校正、几何校正等步骤以及多源数据的同化;采用了支持向量机(SVM)、神经网络和随机森林等机器学习算法,结合从遥感和地面数据中提取的关键特征如土壤湿度、植被覆盖度和地形变化等来预测地表沉降。结果表明:该模型能够准确预测露天煤矿的地表沉降,并为矿区管理和环境监测提供了有力的工具。

关键词：露天煤矿地表沉降地面监测遥感技术模型训练与验证模型预测

基于仿真数据和子领域自适应的轴承故障网络诊断框架

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机电工程 2024年第1期41卷 115-122页

作者：韩洁苏小平康正阳南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800

在实际工业环境中,往往缺乏相应工况的轴承故障数据用于模型训练,这限制了深度学习在工业场景中的应用。基于此,采用两种建模方式生成了轴承故障信号,将其用于训练模型,并利用深度子领域自适应方法,缩小了模拟信号和真实信号间的差异,... 详细信息

在实际工业环境中,往往缺乏相应工况的轴承故障数据用于模型训练,这限制了深度学习在工业场景中的应用。基于此,采用两种建模方式生成了轴承故障信号,将其用于训练模型,并利用深度子领域自适应方法,缩小了模拟信号和真实信号间的差异,提升了模型对真实信号的诊断精度。首先,采用数学建模和基于LS-DYNA的有限元仿真两种方式建立了轴承故障仿真模型,以获取与实际场景相同工况下的轴承故障仿真加速度信号;其次,针对仿真数据和真实数据存在差异的问题,利用子领域自适应方法得到了对齐仿真数据和实际数据的全局特征分布以及相关子领域的特征分布;最后,采用原始一维振动信号作为输入,在残差神经网络(ResNet)模型架构上完成了端到端的轴承故障分类工作;将德国帕德博恩大学采集到的轴承故障信号作为实验数据,对上述模型的有效性进行了验证。研究结果表明:相较于有限元仿真,数学建模生成的仿真信号能够较轻易地迁移到实际信号,在无标签数据场景下具有99.73%的轴承故障识别精度,体现了数学建模在无监督轴承故障诊断领域的广阔应用前景,是在真实工业系统和人工智能之间架起桥梁的关键技术。

关键词：轴承故障数据数学建模 LS-DYNA有限元仿真子领域自适应残差神经网络(ResNet)模型迁移学习能力

基于响应面法的A356铝合金转向器阀壳体低压铸造参数优化

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热加工工艺 2024年第3期53卷 140-144页

作者：陶健苏小平康正阳南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

为了提高A356铝合金转向器阀壳体低压铸造的综合质量,通过Box-Behnken方法建立以浇注温度、模具预热温度、浇注时间为研究因素,缩松缩孔率、二次枝晶臂间距为响应目标的响应面试验设计并进行数值模拟。运用遗传算法进行了多目标优化,并... 详细信息

为了提高A356铝合金转向器阀壳体低压铸造的综合质量,通过Box-Behnken方法建立以浇注温度、模具预热温度、浇注时间为研究因素,缩松缩孔率、二次枝晶臂间距为响应目标的响应面试验设计并进行数值模拟。运用遗传算法进行了多目标优化,并以优化后的参数进行试验验证。结果表明,当浇注温度700℃、模具预热温度300℃、浇注时间9.5 s时,铸件无明显缩松缩孔缺陷,且力学性能较好。

关键词：响应面法数值模拟多目标优化

铝合金变速箱后壳压铸工艺设计与数值模拟优化

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热加工工艺 2024年第3期53卷 150-153,158页

作者：赵飞苏小平周大双杨闯南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

以某汽车变速箱后壳为研究对象,选择合适的压铸工艺参数并设计了浇注系统。应用MAGMAsoft软件对其充型过程、凝固过程进行数值模拟。结果表明,金属液充型过程平稳,但凝固时间顺序不合理,产生缩松缩孔缺陷。根据铸件凝固时间顺序添加冷... 详细信息

以某汽车变速箱后壳为研究对象,选择合适的压铸工艺参数并设计了浇注系统。应用MAGMAsoft软件对其充型过程、凝固过程进行数值模拟。结果表明,金属液充型过程平稳,但凝固时间顺序不合理,产生缩松缩孔缺陷。根据铸件凝固时间顺序添加冷却系统。通过对优化后的工艺方案进行数值模拟分析、产品试制,最终得到了合理可行的压铸工艺方案,提高了压铸件的产品质量。

关键词：变速箱后壳压铸工艺 MAGMAsoft软件数值模拟

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A356铝合金套筒低压铸造工艺参数的优化

热加工工艺 2024年第3期53卷 129-134页

作者：陈子业苏小平康正阳南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800

为了探究最优的A356铝合金套筒低压铸造工艺参数组合,本文综合运用了铸造数值模拟、响应面分析法及遗传算法,以最小缩孔缩松体积和最低二次枝晶臂间距值为优化目标,对上模具预热温度、侧模具预热温度、下模具预热温度和浇注温度进行匹... 详细信息

为了探究最优的A356铝合金套筒低压铸造工艺参数组合,本文综合运用了铸造数值模拟、响应面分析法及遗传算法,以最小缩孔缩松体积和最低二次枝晶臂间距值为优化目标,对上模具预热温度、侧模具预热温度、下模具预热温度和浇注温度进行匹配及优化。结果表明,优化的工艺参数组合为上模具预热温度307℃,侧模具预热温度为330℃,下模具预热温度为394℃,浇注温度为701℃。上述优化参数组合能有效提高铸件的成型质量及力学性能。

关键词： A356铝合金套筒低压铸造数值模拟响应面法遗传算法

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铝合金变速器操纵壳低压铸造工艺优化

特种铸造及有色合金 2024年第5期44卷 704-708页

作者：毛旭海苏小平李新宇南京工业大学机械与动力工程学院南京211816

以某铝合金变速器操纵壳为研究对象,基于田口方法研究模具预热温度、浇注温度及冷却温度对二次枝晶臂间距与缩松、缩孔的影响。通过数值模拟软件进行了铸造参数的工艺优化设计,获得理想的工艺参数:浇注温度为690℃,模具预热温度为310℃... 详细信息

以某铝合金变速器操纵壳为研究对象,基于田口方法研究模具预热温度、浇注温度及冷却温度对二次枝晶臂间距与缩松、缩孔的影响。通过数值模拟软件进行了铸造参数的工艺优化设计,获得理想的工艺参数:浇注温度为690℃,模具预热温度为310℃,冷却水温度为40℃。使用优化工艺参数组合能够减少铝合金变速器操纵壳内部的铸造缺陷。

关键词：田口法铝合金变速器操纵壳低压铸造数值模拟工艺优化