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基于WOA-Stacking集成学习的注塑产品尺寸预测

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工程塑料应用 2024年第6期52卷 135-141,163页

作者：陈忠杭王舟挺沈加明胡燕海倪德香宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波华美达机械制造有限公司浙江宁波315000

在现有的基于机器学习的注塑产品尺寸预测模型中,存在单一模型预测精度不高的问题,为了提高实时监测注塑产品尺寸变化的精度,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)优化Stacking集成学习的注塑产品尺寸预测方法。首先,整合注塑过程收集到的数... 详细信息

在现有的基于机器学习的注塑产品尺寸预测模型中,存在单一模型预测精度不高的问题,为了提高实时监测注塑产品尺寸变化的精度,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)优化Stacking集成学习的注塑产品尺寸预测方法。首先,整合注塑过程收集到的数据,使用3σ准则进行异常值筛选,再通过随机森林法和互信息法选取关键的特征,作为后续模型的输入特征;其次,在Stacking集成学习框架中,选择K近邻、随机森林和轻量级梯度提升机作为基学习器,选择弹性网络回归作为元学习器,使用WOA优化各个基学习器中的超参数,构建WOA-Stacking集成学习预测模型;最后,将所提的模型应用到注塑产品尺寸预测并与其他模型进行对比分析,以验证本方法的有效性。以第四届工业大数据创新竞赛数据为例,在包含3种集成模型和3种单一模型的对比实验中,选择产品的三维尺寸作为预测目标,实验结果表明WOA-Stacking集成学习模型具有更高的预测精度和拟合能力。

关键词：注塑尺寸预测鲸鱼优化算法 Stacking集成学习特征选择

基于轻量级梯度提升机的非对称风险注塑成形产品尺寸预测模型

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中国机械工程 2022年第8期33卷 965-969页

作者：刘永兴唐小琦钟靖龙钟震宇周向东华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 广东省科学院智能制造研究所广州510070

受温度、气压等环境不稳定因素的影响,注塑成形加工过程中工艺参数发生变化,从而导致产品精度下降,产品降级或报废。针对类似环境不稳定因素影响问题,利用加工过程中的数据进行注塑成形尺寸预测,有助于不合格产品的及时发现,减少不合格... 详细信息

受温度、气压等环境不稳定因素的影响,注塑成形加工过程中工艺参数发生变化,从而导致产品精度下降,产品降级或报废。针对类似环境不稳定因素影响问题,利用加工过程中的数据进行注塑成形尺寸预测,有助于不合格产品的及时发现,减少不合格品的产生。基于轻量级梯度提升机(LightGBM)框架设计了基于加工过程数据及参数的注塑成形产品尺寸预测模型,通过特征提取、异常数据处理、数据集划分、模型训练、模型验证等步骤,建立了具有非对称风险特征的产品尺寸预测模型。针对产品尺寸超规的非对称风险问题,在模型训练过程中引入了基于尺寸范围的加权修正方法,以提高预测模型对超规尺寸的预测精度。最后利用富士康注塑成形尺寸预测数据集进行了验证,结果表明,该模型对超规尺寸具有更高的预测精度,尺寸预测结果平均误差为0.015 mm,考虑非对称风险的加权平均误差为5×10^(-6) mm。

关键词：注塑成形非对称风险机器学习尺寸预测轻量级梯度提升机

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经编成形运动T恤衫插肩袖设计与尺寸预测

针织工业 2022年第4期 63-66页

作者：曲超群张琦董智佳储开元江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122 江苏华宜针织有限公司江苏无锡214253

针对经编成形运动T恤衫开发流程相对较长、开发人员紧缺的问题,从服装模块化设计原理出发,将服装分为衣身、领子、袖子3部分,重点对运动T恤衫的插肩袖结构进行尺寸建模与预测。通过设置3种不同的牵拉密度,织造3种常见的贾卡组织织片,研... 详细信息

针对经编成形运动T恤衫开发流程相对较长、开发人员紧缺的问题,从服装模块化设计原理出发,将服装分为衣身、领子、袖子3部分,重点对运动T恤衫的插肩袖结构进行尺寸建模与预测。通过设置3种不同的牵拉密度,织造3种常见的贾卡组织织片,研究牵拉密度与织物横纵向尺寸缩率之间的关系。结果表明:通过对织片染色前后的尺寸变化、缩率等的分析,可以建立较准确的插肩袖模型,能够实现根据插肩袖纸样在WKCAD软件中的参数预测成品尺寸,为经编成形运动T恤衫产品的系列化设计以及纸样在计算机中的自动生成奠定基础。

关键词：经编成形运动T恤衫插肩袖尺寸预测预测模型样板设计

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经编全成形室内健身服的尺寸预测

纺织学报 2018年第4期39卷 100-105页

作者：徐丽玉董智佳丛洪莲刘海桑江南大学教育部针织技术工程研究中心江苏无锡214122 生态纺织教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

针对经编全成形室内健身服新产品开发缺乏经验、尺寸误差大、反复制样、研发周期长等问题,通过对经编健身服常用组织的分析,选择6种不同贾卡组织并设置9个牵拉密度段,进行样品的试织与成品尺寸的测量,探究牵拉密度与成品尺寸这2个关键... 详细信息

针对经编全成形室内健身服新产品开发缺乏经验、尺寸误差大、反复制样、研发周期长等问题,通过对经编健身服常用组织的分析,选择6种不同贾卡组织并设置9个牵拉密度段,进行样品的试织与成品尺寸的测量,探究牵拉密度与成品尺寸这2个关键因素对经编全成形室内健身服的成品横密和纵密的影响。通过相关性分析,探究6种贾卡组织的成品密度与牵拉密度之间的线性关系,从而建立经编全成形室内健身服的尺寸预测计算模型。以经编全成形背心短裤健身服套装为例,通过织造与后整理,并对实测数据与预测数据结果进行比较,尺寸预测偏差均在1 cm以内,验证该尺寸预测计算模型具有可行性。

关键词：经编全成形室内健身服牵拉密度贾卡组织尺寸预测

十字聚焦型微通道内弹状液滴在黏弹性流体中的生成与尺寸预测

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化工学报 2016年第2期67卷 504-511页

作者：张沁丹付涛涛朱春英马友光天津大学化工学院化学工程联合国家重点实验室天津化学化工协同创新中心天津300072

利用高速摄像仪对十字聚焦微通道内液滴在黏弹性流体中的生成过程进行了实验研究。微通道截面为600μm×600μm的正方形结构,采用硅油作为分散相,含0.3%表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的聚环氧乙烷(PEO)水溶液(质量分数分别为0.1%,0.3%,... 详细信息

利用高速摄像仪对十字聚焦微通道内液滴在黏弹性流体中的生成过程进行了实验研究。微通道截面为600μm×600μm的正方形结构,采用硅油作为分散相,含0.3%表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的聚环氧乙烷(PEO)水溶液(质量分数分别为0.1%,0.3%,0.6%)为连续相。实验观察到了弹状流、滴状流和喷射流3种流型。对弹状流型下液滴生成过程的颈部动力学进行了研究,考察了两相流率、连续相毛细数及弹性数对液滴尺寸的影响。结果表明:弹状液滴尺寸随连续相流率、毛细数及弹性数的增加而减小,随分散相流率的增加而增加,连续相弹性对液滴尺寸的影响相对较小。以油水两相流率比和连续相的毛细数及Reynolds数为变量建立了弹状液滴尺寸的预测关联式,预测值与实验值吻合良好。

关键词：微通道两相流流体动力学液滴黏弹性尺寸预测

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经编全成形运动套装的尺寸预测与建模

纺织学报 2019年第2期40卷 76-81页

作者：刘海桑董智佳张琦夏风林丛洪莲江南大学教育部针织技术工程研究中心江苏无锡214122

针对经编全成形运动服装在新品开发环节多次试样、反复修改尺寸以及开发效率低周期长等问题,通过对经编全成形运动服装组织理论尺寸与成品尺寸的测量与计算,分析了不同组织在不同牵拉密度时的尺寸缩率;然后在经编全成形双针床贾卡经编... 详细信息

针对经编全成形运动服装在新品开发环节多次试样、反复修改尺寸以及开发效率低周期长等问题,通过对经编全成形运动服装组织理论尺寸与成品尺寸的测量与计算,分析了不同组织在不同牵拉密度时的尺寸缩率;然后在经编全成形双针床贾卡经编机上设定8种牵拉密度,编织了4种常用组织,并研究了其牵拉密度与尺寸缩率的关系。计算结果表明:牵拉密度与尺寸缩率之间存在着显著线性关系,在此基础上,建立了组织的尺寸预测模型,结合针织服装的规格设计理论,并通过编程实现了WKCAD系统的经编全成形服装的自动模板生成功能,为准确快速地实现新品设计与开发提供了有效途径。

关键词：经编运动服装尺寸缩率尺寸预测尺寸建模

基于尺寸预测的激光立体成形30CrNi2MoVA工艺参数研究

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兵工学报 2020年第2期41卷 381-387页

作者：张震王敏范华献刘广志中国兵器装备集团自动化研究所有限公司

30CrNi2MoVA钢广泛应用于兵器装备制造行业,采用该材料进行激光立体成形工艺研究。通过回归正交设计方法,结合同轴电荷耦合元件相机对熔池形貌实时监测,选用指数型回归模型得到了激光立体成形主要工艺参数对30CrNi2MoVA钢单道熔覆尺寸... 详细信息

30CrNi2MoVA钢广泛应用于兵器装备制造行业,采用该材料进行激光立体成形工艺研究。通过回归正交设计方法,结合同轴电荷耦合元件相机对熔池形貌实时监测,选用指数型回归模型得到了激光立体成形主要工艺参数对30CrNi2MoVA钢单道熔覆尺寸的影响规律,明确了影响熔覆层宽度和高度的显著性因素及相应回归方程。光斑直径、激光功率和扫描速率显著影响熔覆层宽度,熔覆层宽度同光斑直径和激光功率呈正相关而同扫描速率呈负相关;扫描速率和送粉率显著影响熔覆层高度,熔覆层高度同扫描速率呈负相关,同送粉率呈正相关。实验验证结果表明:该成形尺寸预测模型准确。基于熔覆层宽高比预测值确定了在3.5 mm光斑直径下成形30CrNi2MoVA钢的工艺参数选择范围,激光功率应处于1300~3000 W之间,送粉率在0.7~2.5 r/min之间,扫描速率在5~12 mm/s之间。

关键词： 30CrNi2MoVA钢尺寸预测激光立体成形正交设计工艺参数

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铝合金电弧增材制造焊道宽度尺寸预测

焊接学报 2015年第9期36卷 87-90,117页

作者：柏久阳王计辉林三宝杨春利哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

文中首先采用同一组焊接参数,在四种厚度基板上进行单道20层铝合金薄壁试样成型,发现不同厚度基板下试样稳定区的焊道宽度相同.基于此结论,利用二次通用旋转组合方法设计试验样本,通过二次回归方程建立工艺参数(焊接电流、焊接速度、送... 详细信息

文中首先采用同一组焊接参数,在四种厚度基板上进行单道20层铝合金薄壁试样成型,发现不同厚度基板下试样稳定区的焊道宽度相同.基于此结论,利用二次通用旋转组合方法设计试验样本,通过二次回归方程建立工艺参数(焊接电流、焊接速度、送丝速度、层间温度)与成型试样稳定区域焊道宽度尺寸预测模型,经验证发现模型预测效果较好.结果表明,影响焊道宽度的主要因素有焊接电流、焊接速度和层间温度.当电流小于95 A时,参数对焊道宽度的影响顺序为:电流大于焊接速度大于层间温度;当电流大于95 A时,顺序变为:电流大于层间温度大于焊接速度.同时,焊接电流和层间温度间存在交互作用.

关键词：增材制造通用旋转组合尺寸预测

轴类零件外圆纵向磨削尺寸智能预测和控制系统

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吉林大学学报（工学版） 2006年第2期36卷 204-208页

作者：王家忠王龙山李国发周桂红丁宁吉林大学机械科学与工程学院长春130022 河北农业大学机电工程学院河北保定071000 长春大学机械学院长春130020

针对纵向磨削非线性和非静态的特点,建立了轴类零件纵向磨削的E lman动态神经网络尺寸预测模型。为了提高尺寸预测的准确性,将实际磨削尺寸的一阶导数和二阶导数做为网络的输入。采用论域自调整策略和模糊控制理论建立了纵向磨削的控制... 详细信息

针对纵向磨削非线性和非静态的特点,建立了轴类零件纵向磨削的E lman动态神经网络尺寸预测模型。为了提高尺寸预测的准确性,将实际磨削尺寸的一阶导数和二阶导数做为网络的输入。采用论域自调整策略和模糊控制理论建立了纵向磨削的控制模型,选择工件的转速vw作为控制变量。仿真和实验结果表明所建立的神经网络尺寸预测模型和模糊自适应控制模型是正确的。

关键词：机械设计外圆纵向磨削尺寸预测尺寸控制自适应模糊控制论域自调整