一、合金优化设计方法探讨之一——合金优化设计数学模型（论文文献综述）
陈利文[1]（2019）在《半固态注射成型铸造法制备石墨烯纳米片/AZ91D镁基复合材料工艺及性能研究》文中指出镁基复合材料（Magnesium matrix composites,MMCs）具有比强度高、比模量高、密度小和热稳定性好等一系列优点,成为航空航天、国防、交通运输、电子产品等领域装备轻量化的首选。石墨烯纳米片（Graphene nanoplatelets,GNPs）具备优异的力学、热学和电学特性,是MMCs理想的增强体。根据混合定律,用GNPs作为纳米增强体制备的MMCs将具备极其出色的性能。然而当前国内外广泛应用的制备工艺（如粉末冶金、熔体搅拌等）限制了GNPs/镁基复合材料的性能提升及推广应用,原因如下:GNPs在基体中团聚、不良界面反应及制备工艺复杂。针对以上问题,开展新型铸造制备技术研究,探索GNPs与镁合金均匀化复合集成工艺,缩短制备工艺循环时间及成型复杂构件,有望实现GNPs/镁基复合材料大批量实际应用。本文采用半固态注射成型铸造法制备GNPs/AZ91D镁基复合材料（GNPs/AZ91D magnesium matrix composites,AZ91D-GNPs MMCs）,研究复合材料的制备工艺、力学性能及微观形貌之间的关系,揭示GNPs均匀分散机制、断裂机理及强化机制,为金属基复合材料的制备及成型工艺设计提供新的研究思路。主要研究内容如下:（1）研究铸造成型过程中复合材料微观结构演化规律及GNPs添加对复合材料微观组织形貌的影响。经过高速注射成型后,AZ91D-GNPs MMCs凝固组织为细小、近球状的晶粒组织,晶粒向各个方向均匀生长,并没有明显择优取向。添加GNPs后复合材料晶粒显著细化,且内部位错密度比例增加。微观形貌分析表明GNPs均匀地嵌在Mg合金基体中,其周围未发现夹杂物、孔隙、孔洞等缺陷。物相分析表明在复合材料中只有Mg和Mg17Al12的衍射峰,没有检测到其他新的金属间化合物或金属碳化物生成。断口形貌分析表明GNPs添加使基体的断裂形式由脆性断裂转变为韧性-脆性混合断裂。（2）研究GNPs含量（C）和料管温度（TB）对AZ91D-GNPs MMCs微观形貌及力学性能的影响规律,并对铸造成型过程进行工艺优化。分析C和TB对α-Mg晶粒尺寸及形貌的影响;建立响应变量（抗拉强度（UTS）、延伸率（δ）、维氏硬度（HV）和孔隙率（P））与解释变量（C,TB）之间的非线性函数关系-二次数学预测模型。通过响应曲面图建立解释变量之间交互作用对力学性能的影响评价。（3）研究螺杆搅拌速率（RS）和注射速度（VI）对AZ91D-GNPs MMCs微观形貌、GNPs分散程度及力学性能的影响规律,并对铸造成型过程进行工艺优化。分析RS和VI对α-Mg晶粒尺寸、晶粒形貌、GNPs分散性的影响规律;建立不同GNPs含量下（0、0.1、0.3、0.6、0.9和1.2 wt%）响应变量（P、HV、UTS和δ）与解释变量（RS和VI）之间的非线性函数关系-二次预测模型。通过响应曲面图建立不同GNPs含量下,RS和VI之间交互作用对力学性能的影响评价。（4）研究半固态注射成型铸造过程中GNPs分散机理。GNPs在AZ91D镁合金基体中均匀分散过程:（a）AZ91D镁合金颗粒（AZ91D magnesium alloy chips,AZ91D-chips）与GNPs搅拌混合;（b）螺杆搅拌过程;（c）高速注射混合浆料。GNPs与AZ91D-chips充分搅拌混合后呈现以下三种状态:覆盖、吸附和镁合金颗粒间分散。混合颗粒在料筒中经历了L0-L4五个阶段:碰撞和摩擦（L0）、压实（L1）、外部区域先熔化+内部形成小熔池（L2）、熔池长大且合并到合金熔体中（L3）、形成混合浆料（L4）。（5）研究GNPs与AZ91D镁合金基体的界面组成成分、结构和界面反应,探究断裂机理及强化机制。GNPs与合金基体之间形成较强的结合界面,包括GNPs/Mg界面、GNPs/Mg17Al12界面、GNPs/MgO界面、Mg/MgONano和MgONano/GNPs界面,且GNPs结构保持完好,未遭到破坏,同时在界面处没有发现金属碳化物存在。典型断口形貌主要有以下三种形式:GNPs断裂、GNPs拉出、GNPs片层间断裂,且主要断裂形式是“GNPs断裂”。力学性能提高主要与以下因素有关:（i）晶粒细化;（ii）GNPs与合金基体之间形成了较强的结合界面;（iii）GNPs在AZ91D镁合金基体中均匀分散。
黄磊[2]（2013）在《以轻量化为目标的汽车车身优化设计》文中研究表明汽车的车身作为整车关键的总成之一,它是汽车直观的外在表现形式,也是在汽车的设计、改款、更新换代中占主要地位的研究对象,对于普通汽车,其车身的质量约占整车总重量的42%,车身总成对整车质量的贡献是所有汽车总成中最大的,所以车身在轻量化方面的潜力很大,而车身的性能主要是取决于整个车身结构的动态和静态的特性,对车身进行进行动态和静态的特性分析,可以对车身的轻量化优化设计进行指导。其次,车身的轻质材料与先进的设计理念对于汽车的轻量化而言,其是未来汽车车身设计的发展的必由之路。本文首先针对的优化目标是国内某款两厢纯电动轿车的车门,在有限元分析的基础之上,以有限元分析的车门的各项性能指标为约束条件（下垂刚度、上（下）扭转刚度、前（后）窗框刚度）,基于NSGA-Ⅱ的多目标遗传算法,以车门的质量和成本为目标函数进行多目标优化,实现车门的轻量化优化设计,然后针对优化后的最优解解集内的几个最佳组合进行静动态机械性能的对比分析,找出最佳的材料组合,然后再对该材料的车门其进行碰撞模拟分析,以验证其是否能满足安全性的要求。本文最后,在总结国内外的先进设计经验的基础上,首先设计了一款一体化轮胎,同时运用模块化车身的设计方法,设计了一款小型的电动汽车,其车身所使用的轻质化材料是塑料或者碳纤维,配以一体化轮胎,不但可以使车内的机构得到简化,也改变了车内部的布局形式,最主要的是实现了汽车的轻量化设计,使整车的质量降到很低,为小型电动车的推广前景做了初步的探索。本文是一个工程应用型的课题,对生产实践有一定的指导意义,所以在今后的研究设计中需要再进一步进行深入的分析研究和探讨,本课题对车身的轻量化和轻量化结构的评价系统的建立有较大的现实意义。
卢永刚[3]（2019）在《铅铋冷却快堆主循环泵优化设计与可靠性分析》文中提出随着2002年核能国际论坛确定了第四代核反应堆发展目标,快中子反应堆成为世界上先进核能系统的首选堆型,代表了第四代核能系统的发展方向。其中铅冷快堆（LFR）选用纯Pb/LBE作为冷却剂,铅合金的天然特性和LFR的结构设计相结合,系统最简单,设备数量最少,构成了LFR固有的安全特性,目前世界各国都在积极推进该堆型的研究发展。本文主要工作是以第四代铅冷快堆（LFR）中的主循环泵为研究对象,以国内CLEAR-I铅铋冷快堆中预研装置对主循环泵的参数要求为设计依据,对铅铋冷快堆主循环泵进行设计研究。1.由于目前LFR还处于概念设计和试验堆的研发阶段,关于LFR的公开资料主要为综述性文献,商业化技术相关文献几乎为空白,而关于LFR主循环泵的研究文献更少之又少,LFR主循环泵并没有一个成熟的设计方案,本文的第一、二章主要对LFR堆型的结构特点和主循环泵的潜在设计方案进行研究。首先从Pb/LBE的各种天然特性及其作为冷却剂可能遇到的技术问题等着手分析,然后依次对多种LFR堆型的结构特点、反应堆各组件的布置方式和一回路冷却循环系统的设计方案进行研究逐步深入,得出LFR堆型对主循环泵的基本设计要求,明确了主循环泵的选型方向,最后确定了对称型双出口蜗壳式结构和空间导叶式结构两种主循环泵的潜在设计方案作为本文的研究对象。2.根据LFR快堆对主循环泵的设计要求,分别对双出口蜗壳式和空间导叶式两种结构形式的主循环泵在正常运行工况和事故运行工况的水力特性进行多方面对比分析。综合主循环泵可能出现的各种运行工况后发现,双出口蜗壳式主循环泵在正常水泵工况的水力性能略优,但空间导叶式主循环泵应对事故工况的能力以及长期运行的可靠性方面存在很明显的优势。最终确定空间导叶式结构作为CLEAR-I快堆主循环泵的设计方案。3.为了使主循环泵拥有更好的水力性能和应对突发事故的能力,在本文的第三章将多学科优化技术应用于主循环泵的设计。提出一种主循环泵参数化设计的多目标优化方法,将叶轮和导叶的几何结构参数化,以主循环泵的子午面和径向面的13个几何参数为设计变量,以主泵的惰转性能和水力性能为响应目标,在ISIGHT平台集成CFturbo、PumpLinx、Matlab和Flowmaster等软件,将所有设计流程组织到一个统一、有机和逻辑的框架中,各软件自动运行,并自动重启设计流程,从而实现整个设计流程全自动化计算。并对影响主循环泵水力性能和各惰转性能指标的输入变量（几何参数）及各输入变量之间的高阶耦合作用所带来的不确定性进行分析。4.针对主循环泵的优化在采样寻优过程中的样本点的非连续性而无法求得整个计算空间的最优解问题,基于最优拉丁超立方试验设计来有效的填满整个约束空间以构建约束空间的响应网络,然后以采样点作为训练集构建连续型近似数学模型。选择响应面法（RSM）和BP神经网络两种成熟的数学模型来构建输入变量与响应目标之间数学关系,然后基于Muti-objective Particle Swarm和NSGA-II算法在约束空间内完成迭代寻优。最终获得扬程满足要求、效率高、惰转性能优和结构可靠的优秀水力模型。5.基于双向流固耦合技术对主循环泵的安全启动特性进行探索。首先,基于力矩平衡关系和能量守恒原理,对初始启动转矩、启动过程中的实时转速和总启动时间的关系进行理论推导,得到启动过程中主循环泵的瞬时转速数学模型。然后,对不同启动工况下转子结构的瞬变载荷特性进行分析,主要包括启动过程中泵扬程和水阻力矩的变化规律,转子部件所受瞬态径向载荷和轴向载荷的变化规律,叶轮叶片压力载荷分布随时间变化的规律,叶轮应力分布及动应力转移的规律。6.针对主循环泵的高温水力性能试验验证问题,设计了泵运行温度高于300℃的高温试验台,并给出了详细的试验设计方案,解决了高温工况下的压力测量和流量测量等问题,完成了主循环泵的高温水力性能试验。
姜雪[4]（2020）在《机器学习辅助合金组织和性能预测方法研究》文中进行了进一步梳理科学研究第四范式的提出,宣告着数据密集型的科学研究方法时代的到来。机器学习和人工智能技术的发展,为日趋复杂的材料设计提供了崭新的途径。数据库与机器学习技术,能够揭示设计过程与材料宏观性能的关系,实现实验过程优化,改善依靠科学家直觉和大量的“尝试法”的材料研发思路,形成数据驱动的研究方法,从而加速材料设计与研发。本课题基于数据库和机器学习技术,针对合金材料的组织和性能开展数据驱动的设计方法研究。通过分析材料实验表征数据、计算模拟数据和工业生产数据的特征,研究材料科学数据库构建方法;同时分别针对实验表征数据、计算模拟数据和工业生产数据,开展相关性分析、特征选择、分类和回归分析、集成学习和深度学习等数据挖掘和机器学习技术在优化合金设计方法上的应用研究。基于公开发表的实验数据研究并建立了高温合金晶格错配度模型,基于海量计算模拟数据研究并建立三元合金准相平衡过程的定量设计模型,实现了数据驱动的合金组织参数的定量预测新方法;基于工业数据的高维小样本特点,探索了机器学习与多尺度计算相结合的数据降维新方法,成功用于钢铁工业生产环境下的力学性能高精度预测,为金属结构材料的设计提供了新的方法和思路。具体如下:（1）通过分析材料科学数据的特性,建立了满足材料实验表征数据、计算模拟数据和工业生产数据管理需求的数据定义方法、知识的定义和表示方法,为材料科学数据的分析和利用提供基础支撑,也为基于机器学习的材料设计方法提供了海量异构数据的数据库构建和管理技术。（2）基于公开发表的实验表征数据,研究了镍基单晶高温合金γ’和γ相晶格错配度的高效预测方法,基于支持向量机、序列最小优化、多层感知器等数据挖掘算法,建立化学成分、温度等错配度敏感特征与晶格错配度的关系模型,并从实验与机理模型两方面对数据挖掘模型进行有效性检验,实现镍基单晶高温合金γ’和γ相晶格错配度的准确快速预测。结果表明,多层感知器模型相关系数高,误差低,和传统经验公式相比,预测准确性和效率更有优势。因此,机器学习辅助的晶格错配度预测方法可以在很少的实验和测量的情况下高精度地预测晶格错配度,减少材料设计时间和成本。（3）基于计算模拟数据,研究了多元合金相场模型中的准平衡成分的快速预测方法。以Al-Cu-Mg合金的等温凝固过程为例,基于求解准相平衡方程产生的海量训练样本,利用人工神经网络方法,建立析出相成分、液相成分和相场参数与析出相和液相的准平衡成分的准确定量关系模型。时间开销上,与用最小二乘法求解准相平衡方程相比,机器学习模型只需要1/1000的计算时间。因此,机器学习实现了多元合金相场模拟过程中准相平衡的快速计算,使得相场模拟过程中吉布斯自由能密度耦合热力学模型成为可能。（4）基于工业生产数据,提出了机器学习与多尺度计算相结合的策略,实现“高维小样本”工业环境下的珠光体帘线钢的抗拉强度的准确预测。通过耦合晶粒生长,动态再结晶,温度场和冷却相变计算,将工艺参数空间映射到微观结构空间,实现数据降维目的。利用梯度树提升和高斯过程算法建立先共析铁素体含量,珠光体含量,珠光体层状间距和主要化学成分与抗拉强度的定量关系模型。该模型的平均相对误差小于0.7%,最大相对误差小于2.0%,相比于单纯数据驱动的降维策略可显着提高抗拉强度的预测精度。这种基于机器学习方法的抗拉强度预测方法可以显著加快珠光体钢性能的准确预测,进而加速材料设计和工艺优化。同时,钢铁生产过程中抗拉强度高精度实时预测,为在线质量评估提供了可靠的判断依据,促进企业降低成本和提高工业生产效率。
郝志勇[5]（2014）在《刨煤机刨刀刨削煤岩力学特性研究及其优化设计》文中进行了进一步梳理刨煤机是开采薄煤层的采煤机械,随着薄煤层开采向自动化、少人或无人工作面开采方向发展,刨煤机需求越来越紧迫。刨煤机在设计初期就应该全面考虑主要零部件的力学性能、强度和寿命问题,但目前采用的设计方法大多数为传统设计方法,开发周期长、成本高,无法预知刨煤机关键零部件刨削煤岩时的受力情况。论文主要思路为针对滑行刨煤机实际使用情况,考虑目前刨煤机设计状况,在对刨煤机刨刀刨削煤岩实验研究基础上,结合刨煤机刨削煤岩的理论研究,通过构建煤岩损伤本构模型,对刨刀刨削煤岩进行模拟仿真分析,获得刨煤机刨刀刨削煤岩的载荷数据,并对刨煤机刨刀进行优化设计。围绕该思路开展的主要研究内容为：（1）通过自行研制的刨煤机实验台和设计的新型刨刀测力系统,对刨煤机刨削煤岩进行实际测试。得到在不同刨刀结构参数、不同工况参数、不同煤岩硬度下刨刀受力测试结果,分析各种因素对刨煤机刨削煤岩力学性能的影响。（2）通过研究刨煤机刨削煤岩的破碎机理,分析影响刨削煤岩过程的主要因素,研究了刨刀主要几何参数和刨煤机工况参数等因素对破碎煤岩的影响。通过分析刨刀刨削力计算方法,对实验数据进行计算,分析刨削力的峰值载荷和载荷谱；（3）针对实验测试所用假煤岩的基本特性,修正了现有的本构模型,研究了本构单元在变形过程中经历的线弹性变形、蠕变、塑性屈服、硬化以及最后脆性崩裂的几个阶段,建立了适用于论文刨削实验所用的煤岩损伤本构模型；（4）应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了刨削过程的动力学模型,模拟研究了刨煤机刨削煤岩时刨刀的力学特性和相互接触的动应力。得到了不同刨刀结构参数和刨煤机结构参数及工况参数时的刨刀所受三向力载荷变化曲线；解决了刨刀载荷识别问题,为刨刀优化设计提供了计算数据；（5）根据刨煤机刨刀设计要求,结合传统优化设计方法,通过建立刨刀合金刀头力学模型,以刨削能耗和焊缝处应力最小为目标进行优化设计；通过运用刨煤机刨刀刨削煤岩仿真数据,提出了一种基于CAE技术的刨刀优化设计方法。
王传青[6]（2016）在《白车身前端结构—材料—性能一体化轻量化多目标协同优化设计》文中研究指明随着汽车保有量的快速增长,能源过度消耗、环境污染等一系列社会问题随之出现。汽车轻量化是减少能源消耗和污染物排放的重要途径。白车身质量占汽车总质量的30%40%,制造成本约占整车成本的60%,空载情况下大约70%的燃油被白车身消耗。因此白车身轻量化是汽车轻量化重要的组成部分。正面碰撞无论是发生率还是人员受到伤害和死亡率都较高,正碰被动安全性能是汽车最重要的性能之一。白车身前端结构质量大约为白车身整体质量的30%,吸能量大约为白车身总体吸能量的80%,白车身前端质量对正碰安全性具有非常重要的作用。因此专门针对白车身前端结构的轻量化优化设计显得更加重要。白车身前端结构轻量化设计是一项多参数、多约束系统的复杂工程,涉及到动、静态刚度、NVH、耐撞性和制造成本等多项性能指标。本文基于现有的白车身有限元模型,利用SFE-CONCEPT软件建立了隐式参数化的白车身前端结构模型,并与白车身后端有限元模型耦合在一起。以白车身耦合为基准,在保证白车身静态弯扭刚度、一阶扭转、弯曲模态频率、正面100%碰撞安全性不明显降低和制造成本不显著增加的前提下,综合考虑部件的材料、厚度、断面形状、部件曲率等设计因素对白车身前端进行结构-材料-性能一体化轻量化多目标优化设计。本文主要开展了以下几个方面的研究内容并得出了相关结论:（1）仿真分析白车身有限元模型的静态弯扭刚度、低阶模态,通过与试验结果对比验证白车身有限元模型在静态弯扭刚度、低阶模态性能方面满足建立参数化白车身前端的要求。再将白车身有限元模型与底盘、发动机等有限元模型连接在一起,并进行相关设置,按照新车评价程序（C-NCAP）进行100%正碰、侧碰安全性仿真分析,通过与试验结果对比验证白车身有限元模型在正碰安全性方面满足建立参数化白车身前端的要求。（2）以白车身有限元模型为基准,用隐式参数化建模方法创建白车身前端结构参数化模型,并将其与白车身后端有限元模型连接在一起构成白车身耦合模型。在耦合模型的基础上进行静态弯扭刚度、低阶模态和正碰、侧碰安全性仿真分析。随后将相关性能与有限元模型的性能进行对比从而验证耦合模型的有效性。（3）采用近似模型优化方法对白车身耦合模型的参数化前端结构进行一体化轻量化多目标优化设计,为了减少进行试验优化设计（DOE）过程中大量的重复工作,本文采用模块化方法。根据模块化分类原则将参数化白车身前端、白车身后端有限元模型分别设置为单独的子模块。试验设计中对白车身静态弯扭刚度、低阶模态和正碰安全性仿真分析时,通过改变参数化白车身前端结构,再结合各自的子模块文件,可方便的运行试验设计样本点。（4）在对白车身耦合模型的参数化前端进行一体化轻量化多目标优化设计时,合理的选取设计变量可以减少计算工作量,提高优化效率。因此本文分析常用筛选变量方法之间的联系与区别,在此基础上提出综合灵敏度分析方法,并证实该方法具有较高的优化效率。利用该方法从23个初始设计变量中筛选出14个设计变量。以筛选出的14个设计变量为基准构建二阶响应面（Quadratic Response Surface Methodology,QRSM）、克里格（Kriging）和径向基神经网络（Radial Basis Functions Neural Network,RBF）三种常用的近似模型,在第二代非劣排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的基础上计算出各性能响应,并比较响应与仿真响应之间的相对误差,结果表明Kriging近似模型得到的响应误差最小。（5）为进一步提高耦合模型的参数化前端减重效果,将前防撞梁、吸能盒的钢质材料替换为铝合金。材料替换后对前防撞梁、吸能盒进行拓扑优化并得到相应的主断面结构。随后在SFE-CONCEPT软件中建立前防撞梁、吸能盒的参数化模型,并与参数化白车身前端其他部件连接在一起,构成多种材料的参数化白车身前端模型,铝合金吸能盒与钢质前纵梁之间通过带螺栓的法兰盘实现连接。为得到前防撞梁、吸能盒和法兰盘的尺寸、厚度、材料参数,本文在筛选出的14个设计变量基础上增加表征铝合金前防撞梁等部件尺寸、厚度、材料的12个设计变量。同时本文还提出计算车身部件材料成本的方法,考虑车身前端在一体化轻量化多目标优化设计时带来的材料成本变化。（6）选用Kriging近似模型优化方法对耦合模型的参数化前端进行一体化轻量化多目标优化设计,优化中以前端质量最小、白车身静态扭转刚度最大和材料成本最低为目标,同时约束白车身静态弯曲刚度,一阶扭转、弯曲模态频率和正面100%碰撞安全性能不明显降低,综合考虑部件厚度、断面形状、曲率、不同材料的26个设计变量,利用NSGA-Ⅱ算法在设计空间搜索优化妥协解集。以质量最小的妥协解为参数化前端模型一体化轻量化优化的设计方案,对该方案仿真分析后发现,白车身前端质量减少5.81Kg,减重率达7.01%,且白车身静态弯扭刚度、低阶模态和正碰安全性能没有明显变化,材料成本仅增加3.30%。另外经仿真分析表明优化后的白车身前端对侧碰安全性能也几乎没有影响。
吕伍[7]（2013）在《钢包精炼过程的建模与优化》文中研究指明钢包炉（LF）精炼法作为主要的炉外精炼手段,在炼钢流程中发挥着缓冲器的作用,其主要任务包括对钢水温度和成分进行精确调整、去除钢液中的夹杂物和协调炼钢-连铸流程的生产节奏。由于LF炉具有精炼效果好和运行可靠性高等优点,因此在我国钢铁企业中得到了较为广泛的应用。目前我国LF精炼过程的控制普遍还停留在离线分析、经验调整、手动控制的水平,导致精炼过程的温度和成分终点控制精度低、物耗能耗大和钢材产品质量不稳定,这些问题已经成为制约我国炼钢技术发展的瓶颈。钢水温度和硫含量是LF精炼过程终点控制任务的重点和难点,为了提高其终点控制精度、降低精炼过程的处理成本,本文首先对LF钢水温度和硫含量的在线预报问题进行了研究,随后,以钢水温度和硫含量预报模型为基础,本文对钢水温度和硫含量终点控制过程的优化设计问题进行了研究。本文的主要研究工作归纳如下：1.对LF钢水温度预报模型的建模方法进行了研究。本文从LF精炼过程的基本原理出发,分析了过程中影响钢水温度的主要因素,结合现场的工艺条件和实际情况,提出了机理和数据建模方法相结合的LF钢水温度混合预报模型,该模型采用机理方法对LF温度行为的可描述部分进行建模,采用数据建模方法对机理行为未知部分的未知函数和机理行为已知部分的未知参数进行逼近和估计,因此能够充分利用机理方法和数据建模方法各自的优势,既解决了机理模型结构复杂、建模困难和参数难确定等问题,又能够克服单纯数据模型对数据的过度依赖和泛化性能差等问题。此外,为了保证对混合模型中未知函数和未知参数的逼近精度和估计精度,本文对LF钢水温度混合预报模型的实现算法进行了研究,分别提出了基于部分线性神经网络的混合模型实现算法和基于部分线性正则化网络的混合模型实现算法。随后,针对建模数据中存在噪声和离群点时带来的不稳定问题和大数据建模时的难建模问题,本文分别对这两种混合模型实现算法进行了必要的改进。最后,通过仿真实验,验证了上述混合建模方法的有效性。2.对LF钢水硫含量预报模型的建模方法进行了研究。本文从LF精炼过程脱硫反应的热力学和动力学原理出发,以现有的基于经验脱硫速率方程的硫含量机理预报模型为基础,采用数据建模方法对机理模型中未知参数进行估计,形成了串联结构的硫含量混合预报模型。此外,本文还将待估计参数的先验知识引入了进来,以线性约束的形式结合到混合模型中,从而有效地克服了数据建模方法的过拟合问题、保证了待估计参数的工艺合理性、改善了混合模型的预测性能。随后,针对实际LF精炼过程脱硫行为在前期造渣阶段和中后期脱硫阶段表现出的不同的、分阶段的动态特性,本文设计了分阶段的硫含量预报方法,分阶段预报模型能够很好地捕捉不同阶段脱硫动态特性的差异,从而进一步提高了硫含量的预报精度。3.以国内某钢厂100tLF炉为研究对象,以LF钢水温度和硫含量预报模型为基础,对钢水温度和硫含量终点控制过程的优化设计问题进行了研究。供电、吹氩和造渣是进行LF钢水温度和硫含量终点控制的三个精炼手段,所以本文优化设计问题的研究内容为供电曲线、吹氩曲线和造渣量的优化设计三部分。前人在研究供电曲线、吹氩曲线和造渣量的优化设计问题时,采用独立的单体优化方式,这种方式难以考虑脱硫过程和升温过程的耦合关系,因此可能得不到经济、合理的优化方案。针对该问题,本文在设计优化方案时,充分考虑了二者之间的内在关联,引入了对钢水温度和硫含量进行同步控制的思想。此外,针对LF精炼过程的升温压力、脱硫压力和精炼周期等因素在炉次之间存在着较大差异的问题,本文的优化方案引入了动态优化设计思想,使其能够根据具体炉次情况对过程控制变量进行优化设计。通过仿真结果可以发现,本文的优化方案体现了较好的合理性和灵活性,实现了节能降耗、降低生产成本的设计目标。
梅亚光[8]（2021）在《基于机器视觉与LIBS技术的废钢智能分类研究》文中研究说明当前我国的废钢产生量已超2亿吨/年,这为电炉炼钢的发展提供了坚实的原料保障。使用废钢炼钢有利于钢铁企业的节能减排,用废钢炼1吨钢可节约铁矿1.65吨,标准煤350千克,降低CO2排放1.6吨,固体废弃物排放4.3吨。目前没有根据废钢的表面锈蚀情况、表面涂镀情况和合金元素含量等对废钢进行快速定量检测和精细分类,只经过粗糙的分拣和加工便作为炼钢原料。这导致钢铁企业在使用废钢进行冶炼时,钢水的成分得不到精准控制,部分废钢中的合金元素得不到高效利用。本文将机器视觉及机器学习技术与LIBS技术相结合,针对废钢智能分类的几个关键问题和工业化应用进行了探索性研究,主要研究内容与结果如下:（1）基于颜色直方图和K-means聚类分析,研究了生锈废钢红褐色锈迹颜色在RGB、HSV和YCbCr颜色空间的分布特征。结果表明,RGB颜色空间不适合铁锈颜色特征提取,红褐色铁锈颜色在HSV空间中H分量值主要集中在[0-45]区间,在YCbCr空间中Cb分量值主要集中在[70-120]区间,Cr值主要集中在[130-170]区间。基于灰度共生矩阵及其特征参数分析了生锈废钢的纹理特征。结果表明,在生锈废钢图像中,生锈区域的纹理特征参数能量、相关性低于图像背景中的无锈区域,生锈区域的熵高于图像背景,对比度的差异不大,但可以区分生锈和无锈区域的边界。根据颜色和纹理特征分析,提出基于颜色和纹理特征融合的判定废钢是否生锈的智能算法。该算法在训练集上识别准确率达到98.14%,在预测集上识别准确率达到96.88%。（2）以镀锌、镀锡、镀镍和镀铬的四种有镀层废钢为研究对象,基于LIBS技术对不同镀层废钢LIBS光谱演变特性、废钢镀层识别和镀层厚度检测方法进行了研究。结果表明,对于镀层较薄的废钢,LIBS光谱中镀层元素谱线强度随激光脉冲数增加而快速下降。对于镀层较厚的废钢,随激光脉冲数增加,LIBS光谱中镀层元素谱线强度先增加后下降。对于无镀层的废钢,所有元素谱线强度随激光脉冲数增加而变化的趋势一致,即在开始的数十个脉冲内强度逐渐增加,而后保持稳定。提出基于Fe元素谱线归一化强度标准差阈值判定废钢表面是否存在镀层的方法,标准差阈值设定为0.02。提出基于元素谱线归一化强度累加值判定镀层元素种类的方法,最大的归一化强度累加值对应的元素即为镀层元素。研究了烧蚀坑三维形貌随激光脉冲数变化的演变规律,建立了烧蚀坑深度与激光脉冲数之间的数学模型,同时提出使用最大类间方差法计算镀层穿透的临界脉冲数,最终计算出废钢镀层的厚度。（3）对于大量的、种类十分复杂的社会废钢,需要根据废钢的合金成分进行分类,而这种分类方法的关键在于实现对废钢中合金元素含量的在线、快速、定量检测。本文基于LIBS技术分别利用定标法和自由定标法对低合金废钢和高合金废钢进行了快速定量检测研究。针对LIBS定标过程中的基体效应,提出了基于GA-KELM模型的校正方法。该方法训练速度快、无需人为调参、泛化性能好。结果显示,47个低合金钢中Si、Mn、Cr、Ni、V、Ti、Cu、Mo元素的预测均方根误差分别达到0.2405%、0.1632%、0.0661%、0.0792%、0.229%、0.0411%、0.0759%、0.0404%。针对自由定标法中的自吸收效应,提出了自吸收校正系数和遗传算法相结合的自吸收校正算法,提高了自由定标法的定量分析性能。结果显示,7个高合金钢中Cr元素和Ni元素的预测均方根误差分别为2.80%和2.19%。自由定标法的检测准确度低于定标法,但可以用于对高合金废钢成分的半定量检测,并基于检测结果识别出高合金废钢,有利于实现对高合金废钢的快速分拣。（4）为了实现工业化应用过程中LIBS系统激光束在废钢表面的自动聚焦,本文开发了线结构光测量系统并进行了系统参数标定和线结构光条纹中心提取算法的研究。基于张正友标定法和12×9铝制棋盘格标定板对相机内参进行了标定,重投影误差不超过0.1像素。基于交比不变法和移动靶标法对线结构光平面和位移平台移动方向进行了标定。研究了废钢表面粗糙度、颜色和形状对条纹质量的影响,结果表明,废钢表面越粗糙、颜色越接近银白色和表面越平整时,条纹质量越高。提出用主元分析法提取条纹法线方向,然后在条纹法线方向用高斯拟合法进一步求解条纹中心。使用该系统对5种废钢表面形貌进行了三维重建,并用标准量块对系统的测量准确性进行了验证,该系统的测量误差在0.202mm以内,为LIBS系统自动聚焦功能的实现奠定了基础。（5）设计了废钢智能识别和分类的原型系统,搭建了实验室模型,并编写了控制软件,解决了激光器、光谱仪、CCD相机和一维位移平台等相关设备的协同控制问题。实现了对实验室废钢智能识别和分类模型系统的自动控制,为以后工业化应用奠定了基础。
徐仰立[9]（2019）在《基于激光选区熔化制造与拓扑优化设计的多孔结构的力学性能调控》文中研究说明多孔植入体的设计和制造一直是骨科医学领域亟需解决的问题。一方面,要求多孔结构具有复杂曲面和孔隙率,能够为骨细胞长入和营养物质运输提供充足空间;另一方面,要求多孔结构的力学性能可调控,能够匹配人体骨骼的力学性能,以防止应力屏蔽现象。传统的方法无法全面解决这些问题。本文结合拓扑优化（Topology Optimization）设计和激光选区熔化制造（Selective Laser Melting,SLM）技术,从Ti6Al4V多孔植入体中结构设计、制造约束、力学性能匹配和使用寿命提高四个基本问题出发,实现了多孔植入体性能的数字化调控。首先,基于SIMP材料插值理论的拓扑优化模型,通过ANSYS软件实现对人体骨骼基元的拓扑优化设计,利用SolidWorks和Materialise Magics 21.0软件对拓扑优化多孔结构进行模型重建和修复,以减小数据量;经过比表面积的测量,当孔隙率达60%以上时,拓扑优化多孔结构的比表面积超越隐式曲面构建的多曲面多孔结构,预示着更好的生物兼容性。其次,从表面质量、制造精度和可制造性三个角度,重点讨论了SLM制造Ti6Al4V拓扑优化多孔结构的影响因素,并给出优化参数:X-Y轴精度差异可以通过设置为0.015 mm光斑补偿来缩小;Z轴精度差异通过设置补偿值0.06 mm来缩小;零件的翘曲变形通过优化摆放位置和设置支撑结构来解决;黑烟杂质和火花通过调控保护气的流速来完成,气体压强控制在120 Pa左右。另外,从拓扑优化单元多孔阵列结构模型中抽离出四种微结构,探讨它们的制造极限:“弹簧”结构的爬升角应大于45°;弧形结构的最大可成形的悬垂长度为1.04 mm;薄壁结构的壁厚和小孔结构的直径都应大于0.1 mm。接着,研究了拓扑优化多孔阵列结构的力学性能与结构参数的关系。通过压缩实验,探索了多孔阵列结构的压缩行为和断裂失效模式,抗压强度的范围在23498 MPa,与结构参数（孔隙率和单元结构尺寸）成反比,建立了Strength-Density-Unit Cell Size抗压强度理论预测模型。通过动态弹性模量测试,优化了多孔阵列结构的堆叠方式。弹性模量的范围在3.555.47 GPa,与结构参数（孔隙率和单元结构尺寸）成反比,其中孔隙率为60%和70%的多孔结构能满足骨骼力学性能要求,同时建立了Modulus-Density-Unit Cell Size弹性模量理论预测模型。最后,研究了SLM直接制造Ti6Al4V在平行方向上的延伸率提高机制。通过调控SLM制造条件,Ti6Al4V在特殊的温度场条件下使′相直接分解成极细针状的（α+β）组织,得到三组满足该温度场条件的制造参数:能量密度E=50.62J/mm3,扫描间距h=0.12 mm,制造层厚t=60μm,支撑面积比As/Ap=0.6;E=44.9J/mm3,h=0.12 mm,t=60μm,As/Ap=0.6;E=50.62 J/mm3,h=0.10 mm,t=60μm,As/Ap=0.6。经过拉伸性能测试,微观组织为完全（α+β）组织的Ti6Al4V试样具有良好的综合力学性能:抗拉强度达1200 MPa以上,屈服强度达1100 MPa以上,同时延伸率达8%以上,满足医用铸件标准的要求。
曹钊滨[10]（2019）在《高压实心转子自起动永磁同步电动机热导路径规划研究》文中研究指明高压实心转子自起动永磁同步电动机（High Voltage Solid Rotor Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor,HVSRLS-PMSM）兼具工业用感应电动机自起动特性和永磁同步电动机的高效率与高功率因数等特点,同时节省了永磁同步电动机所必须的变频器。用高压实心转子自起动永磁同步电动机替代工业用感应电动机,可有效地提高工业领域电能利用率,节约大量的能源;与永磁同步电动机相比,节约了大量的材料和配套设备,大幅降低了成本。高压实心转子自起动永磁同步电动机需借助实心转子内感应涡流实现自起动,但在稳态运行时,高次谐波磁动势在实心转子内引起的涡流损耗比普通感应电动机大很多,导致电机温度较高,尤其是转子温度较高,若热导路径设计不当,容易引起永磁体高温退磁,严重时会使得电机内绕组绝缘热老化,甚至导致电机烧毁。因此,开展电机内热导路径规划对高压实心转子自起动永磁同步电动机的安全稳定运行具有十分重要的意义。本文以一台315kW、6000V全空冷内外双路通风冷却系统的实心转子永磁同步电动机为对象,建立了内循环单/双路非对称通风冷却系统的等效流体网路模型,研究了电机通风系统内不同位置的流量和流速变化规律,同时确定了电机通风系统的入口流量和出口压力等参数。采用流固耦合法分别建立了电机和冷却器分体的流体-传热耦合计算模型,该方法可有效地提高复杂三维全域流体与传热耦合求解模型的计算精度,同时大大降低了高压实心转子自起动永磁同步电动机通风系统的计算量。电机和冷却器的分体模型中,冷却器的出风口温度与电机的入风口温度无法准确确定。为解决上述问题,提出了双端口风温多重迭代方法,经过电机内磁-热双收敛迭代和电机与冷却器之间内外循环温度迭代,直到满足满足给定的收敛精度。此时,可将分体流体-传热耦合计算模型等效为整体的流体-传热耦合计算模型。此外,该方法充分考虑了电机内温度对各结构件材料导电、导磁、导热等的综合影响。通过样机实验结果与计算结果的对比,验证了该方法的准确性。最后,利用所建立的分体流体-传热耦合计算模型对单/双路非对称通风冷却系统电机的流体场和温度场进行了研究,揭示了单/双路非对称通风冷却系统对电机内空气流速分布、各结构件的温度分布以及热导路径的影响规律。针对双路非对称通风冷却系统电机内定子铁心和定子绕组最高温度过高及轴向温度分布不均匀易造成局部热应力过大的问题,基于双端口风温多重迭代计算方法,提出了多支路多路径热导路径方案,研究了定子径向通风沟支路数对电机内定子铁心和定子绕组最高温度和轴向温差的影响,确定了定子径向通风沟支路的合理值;对比分析了不等间距（US）定子径向通风沟和不等宽度（UW）定子径向通风沟对电机内热导路径的影响。针对实心转子永磁电机内转子温度过高的问题,提出转子表面微循环通风冷却结构,研究了实心起动笼条径向高度对转子表面散热系数及转子最高温度的影响规律。对比研究了实心转子采用不同材料后电机的起动能力、转子涡流损耗分布、各结构件温度分布规律;开展了定子导磁导电合金槽楔结构及材料组分对电机磁场分布和起动性能的影响研究,揭示了定子槽楔电磁特性对电机内转子涡流损耗分布的影响,确定了能有效降低实心转子表面涡流损耗的合理定子槽楔结构与材料组分。针对电机温升较高和轴向温差大等问题,提出了多风道分流供风通风结构,研究了供风风道的分流对电机内定子轴径向分支风道、气隙风道、转子轴径向分支风道内流体场和温度场影响,揭示了分流供风通风结构对电机内热导路径的影响规律,确定了可有效降低电机温升的热导路径方案。研究了转子径向通风沟与定子径向通风沟轴向相对位置对电机内温度分布的综合影响,揭示了转子径向通风沟与定子径向通风沟轴向相对位置对电机内热导路径的影响规律。为了进一步降低转子最高温度,提出了新型转子副槽通风与轴径向通风结构相结合的混合通风冷却系统,建立了新型混合通风冷却系统的三维全域流体-传热耦合计算模型,对带有新型混合冷却系统的电机内空气流动规律及温度分布进行了对比研究,规划了可有效降低的电机定转子最高温度的热导路径。对新型混合冷却系统的高压实心转子自起动永磁电动机开展了实验研究,验证了所规划的热导路径的散热有效性,为高压实心转子自起动永磁电动机冷却系统的设计提供了理论依据。
二、合金优化设计方法探讨之一——合金优化设计数学模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、合金优化设计方法探讨之一——合金优化设计数学模型（论文提纲范文）
（1）半固态注射成型铸造法制备石墨烯纳米片/AZ91D镁基复合材料工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 镁基复合材料 |
| 1.1.1 镁基复合材料的增强体 |
| 1.1.2 增强体与基体的界面结合 |
| 1.1.3 镁基复合材料的发展方向 |
| 1.2 石墨烯 |
| 1.3 石墨烯纳米片/镁基复合材料 |
| 1.3.1 湿法混合GNPs分散技术 |
| 1.3.2 球磨处理GNPs分散技术 |
| 1.3.3 熔体搅拌制备技术 |
| 1.3.4 粉末冶金制备技术 |
| 1.3.5 界面反应 |
| 1.3.6 强化机制 |
| 1.4 半固态注射成型铸造技术 |
| 1.4.1 半固态注射成型铸造技术的原理 |
| 1.4.2 半固态注射成型铸造技术的特点 |
| 1.4.3 半固态注射成型铸造技术的应用 |
| 1.5 选题的背景及意义 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2.实验过程及工艺方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 制备工艺 |
| 2.2.1 V型混粉机混料 |
| 2.2.2 半固态注射成型铸造 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 光学显微镜分析(OM) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM/HRTEM) |
| 2.3.4 拉曼光谱分析(Raman spectroscopy) |
| 2.3.5 X射线衍射仪分析(XRD) |
| 2.3.6 背散射电子衍射分析(EBSD) |
| 2.3.7 力学性能测试 |
| 2.3.8 孔隙率测试 |
| 2.4 实验设计 |
| 3.半固态注射成型铸造法制备GNPs/AZ91D镁基复合材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GNPs与 AZ91D镁合金颗粒混料 |
| 3.2.1 GNPs的微观形貌 |
| 3.2.2 混料前后AZ91D镁合金颗粒表征 |
| 3.3 铸造成型过程中复合材料的微观结构演化 |
| 3.4 GNPs/AZ91D镁基复合材料的微观组织及形貌 |
| 3.4.1 微观形貌分析 |
| 3.4.2 物相分析 |
| 3.4.3 拉伸断口形貌 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.GNPs含量和料管温度对复合材料微观形貌及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GNPs含量和料管温度对复合材料微观形貌的影响 |
| 4.3 不同GNPs含量下物相分析 |
| 4.4 GNPs含量和料管温度对复合材料力学性能的影响 |
| 4.4.1 预测模型的建立 |
| 4.4.2 交互作用对抗拉强度和延伸率的影响分析 |
| 4.4.3 交互作用对维氏硬度和孔隙率的影响分析 |
| 4.4.4 铸造成型压力的影响分析 |
| 4.4.5 预测值与实验值的比较 |
| 4.5 铸造成型过程工艺优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.螺杆搅拌速率和注射速度对复合材料微观形貌及性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 螺杆搅拌速率分析 |
| 5.2.1 螺杆搅拌速率对复合材料微观形貌的影响 |
| 5.2.2 螺杆搅拌速率对GNPs分散程度的影响 |
| 5.3 注射速度分析 |
| 5.3.1 注射速度对复合材料微观形貌的影响 |
| 5.3.2 注射速度对GNPs分散的影响 |
| 5.4 螺杆搅拌速率和注射速度对复合材料力学性能的影响 |
| 5.4.1 预测模型的建立 |
| 5.4.2 交互作用对孔隙率和维氏硬度的影响分析 |
| 5.4.3 交互作用对抗拉强度和延伸率的影响分析 |
| 5.4.4 预测值与实验值的比较 |
| 5.5 铸造成型过程工艺优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.半固态注射成型铸造过程中GNPs分散机理分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 AZ91D-chips与 GNPs搅拌混合 |
| 6.3 螺杆搅拌过程 |
| 6.4 高速注射混合浆料 |
| 6.5 半固态注射成型铸造法与其他制备工艺比较 |
| 6.5.1 GNPs的均匀分散性 |
| 6.5.2 强化效率和制备效率 |
| 6.6 本章小结 |
| 7.界面结构及强化机制 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 界面结构 |
| 7.2.1 GNPs/Mg界面 |
| 7.2.2 GNPs/Mg_(17)Al_(12) 界面和GNPs/MgO界面 |
| 7.2.3 Mg/MgO_(Nano)和 MgO_(Nano)/GNPs界面 |
| 7.3 断裂机理 |
| 7.4 强化机制 |
| 7.5 本章小结 |
| 8.结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）以轻量化为目标的汽车车身优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究及发展现状 |
| 1.3 存在的问题及研究的意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 汽车车身轻量化的技术方法 |
| 2.1 汽车零部件的分类及其轻量化优化设计的潜力 |
| 2.1.1 汽车零部件的分类 |
| 2.1.2 汽车零部件轻量化的潜力 |
| 2.1.3 汽车零部件轻量化的方法 |
| 2.2 基于新兴材料应用的汽车轻量化优化方法 |
| 2.2.1. 有色合金材料 |
| 2.2.2. 高强度钢 |
| 2.2.3. 复合材料 |
| 2.2.4. 泡沫金属 |
| 2.2.5. 高品质特殊钢 |
| 2.2.6. 工程塑料 |
| 2.2.7. 精细陶瓷 |
| 2.3 基于设计的汽车轻量化方法 |
| 2.3.1. 车身结构优化设计 |
| 2.3.2. 汽车实体结构布局设计 |
| 2.3.3. 汽车拓扑优化设计 |
| 2.4 基于新兴制造工艺的汽车轻量化方法 |
| 2.4.1. 液压成形 |
| 2.4.2. 内高压成形 |
| 2.4.3. 半固态铸造 |
| 2.4.4. 喷射成形 |
| 2.4.5. 热成形 |
| 2.4.6. 连续变截面板 |
| 2.5 基于汽车车身连接工艺的轻量化优化方法 |
| 2.5.1. 激光拼焊板 |
| 2.5.2. TOX连接 |
| 2.6 本章总结 |
| 第三章 汽车车身板壳类部件——车门的轻量化优化设计 |
| 3.1 有限元分析的理论与方法 |
| 3.1.1. 有限元方法的基本理论 |
| 3.1.2. 有限元分析的基本步骤 |
| 3.1.3. 车门模型的简化原则 |
| 3.1.4. 车门结构建模常用的单元类型 |
| 3.1.5. 车门结构规模控制 |
| 3.1.6. 车门有限元模型网格质量检查 |
| 3.1.7. 车门有限元模型焊点处理 |
| 3.1.8. 车门性能评估的关键指标 |
| 3.2 车门的优化方法 |
| 3.2.1. 形状和尺寸的优化 |
| 3.2.2. 形貌优化 |
| 3.2.3. 拓扑优化 |
| 3.2.4. 车门的多学科优化设计 |
| 3.3 车门的材料与制造工艺 |
| 3.4 车门轻量化优化设计的经济性分析 |
| 3.5 车门多材料结构轻量化优化设计方法 |
| 3.5.1. 车门多材料结构优化设计基本理论 |
| 3.6 车门多材料结构轻量化优化设计的数学模型 |
| 3.7 车门多材料结构轻量化优化 |
| 3.7.1. 车门的有限元结构分析 |
| 3.7.2. 三种工况的分析结果 |
| 3.7.3. 车门的多材料优化 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 轻量化车门的性能评价 |
| 4.1 车门轻量化优化设计的指标 |
| 4.1.1. 车门结构的刚度和强度 |
| 4.1.2. 车门的疲劳强度 |
| 4.1.3. 车门的密封性 |
| 4.1.4. 车门的安全性 |
| 4.1.5. 车门的NVH |
| 4.2 轻量化车门的各种工况对比 |
| 4.3 单一材料车门和多材料车门的各工况对比分析 |
| 4.4 轻量化车门的碰撞安全性对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于先进设计理念的轻量化车身设计实例 |
| 5.1 新兴材料的车身 |
| 5.2 新兴的汽车设计理念 |
| 5.3 小型电动汽车设计的方案 |
| 5.4 基于ALIAS的汽车设计 |
| 5.4.1. 汽车的正向开发 |
| 5.4.2. 车身曲面的制作 |
| 5.4.3. 车身渲染效果展示 |
| 5.5 整车质量的分析计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）铅铋冷却快堆主循环泵优化设计与可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 第四代铅冷却快堆发展现状 |
| 1.2.2 核主泵的发展现状 |
| 1.2.3 多学科优化理论的工程应用现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 铅冷快堆的设计方案及主循环泵的设计选型 |
| 2.1 铅冷却快堆的不同设计方案 |
| 2.1.1 ELFR核反应系统及结构特点 |
| 2.1.2 SSTAR核反应系统及结构特点 |
| 2.1.3 SVBR75/100 核反应系统及结构特点 |
| 2.1.4 BREST-OD-300 核反应系统及结构特点 |
| 2.1.5 ALFRED核反应系统及结构特点 |
| 2.1.6 MYRRHA核反应系统及结构特点 |
| 2.1.7 SNCLFR-100 核反应系统及结构特点 |
| 2.2 LFR主回路冷却系统及主循环泵的设计选型 |
| 2.2.1 LFR主回路冷却系统设计方案的讨论分析 |
| 2.2.2 CLEAR-I快堆的设计要求与结构特点 |
| 2.2.3 LFR主循环泵的选型与技术可靠性分析 |
| 2.3 LFR主循环泵的结构选择 |
| 2.3.1 主循环泵的设计要求 |
| 2.3.2 主循环泵的结构形式选择 |
| 2.4 主循环泵过流部件的水力设计 |
| 2.4.1 泵的进出口直径水力设计 |
| 2.4.2 叶轮的水力设计 |
| 2.4.3 空间导叶的水力设计 |
| 2.4.4 对称型双出口蜗壳的水力设计 |
| 2.5 不同结构形式的主循环泵全工况水力特性对比分析 |
| 2.5.1 定常计算模拟设置 |
| 2.5.2 定转速正转全流量工况水力特性对比分析 |
| 2.5.3 定转速反转全流量工况水力特性对比分析 |
| 2.5.4 卡轴全流量工况水力特性对比分析 |
| 2.5.5 飞逸全流量工况水力特性对比分析 |
| 2.6 正转全流量工况下主循环泵瞬态水力特性分析 |
| 2.6.1 非定常边界条件设置 |
| 2.6.2 叶轮瞬态径向力、轴向力变化规律 |
| 2.6.3 主循环泵内瞬态压力脉动特性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于MDO主循环泵水力模型参数化优化设计 |
| 3.1 主循环泵ISIGHT多学科优化平台设计 |
| 3.2 主循环泵子午面参数化寻优设计 |
| 3.2.1 子午面参数化设计自动优化平台的建立 |
| 3.2.2 计算结果和分析 |
| 3.2.3 基于RSM对子午面参数的二次寻优 |
| 3.3 主循环泵径向面参数化寻优设计 |
| 3.3.1 径向面参数化设计自动优化平台的建立 |
| 3.3.2 试验结果与分析 |
| 3.3.3 基于RSM对径向面参数的二次寻优 |
| 3.4 主循环泵惰转可靠性计算与相关性分析 |
| 3.4.1 主循环泵惰转试验仿真平台的搭建 |
| 3.4.2 试验结果与分析 |
| 3.5 主循环泵的多目标水力优化设计 |
| 3.5.1 基于ISIGHT多学科优化平台的建立 |
| 3.5.2 BP神经网络数学模型的建立 |
| 3.5.3 试验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 主循环泵的启动安全特性分析 |
| 4.1 主循环泵的瞬态启动特性理论推导 |
| 4.2 启动过程中主循环泵转子部件瞬变载荷特性分析 |
| 4.2.1 结构域网格及边界条件设置 |
| 4.2.2 启动过程泵扬程和水阻力矩的变化规律 |
| 4.2.3 启动过程叶轮瞬态径向和轴向载荷的变化规律 |
| 4.2.4 叶轮叶片压力载荷分布随时间变化规律 |
| 4.2.5 叶轮应力分布及动应力转移变化规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 主循环泵水力性能试验及高温试验台研制 |
| 5.1 水介质外特性试验和试验验证 |
| 5.2 LBE高温水力特性实验台的搭建 |
| 5.2.1 高温试验台的设计与试验方案 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究结果总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 一、发表论文 |
| 二、参加科研项目 |
| 三、已授权发明专利 |
| 四、获奖情况 |
| 附页 |
（4）机器学习辅助合金组织和性能预测方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 材料设计的发展和现状 |
| 2.2 数据挖掘与机器学习技术 |
| 2.2.1 数据挖掘与机器学习的步骤 |
| 2.2.2 数据挖掘常用方法 |
| 2.3 数据驱动的材料设计研究进展 |
| 2.4 研究内容与技术路线 |
| 3 材料科学数据库构建方法研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料科学数据描述方法 |
| 3.2.1 基本数据单项 |
| 3.2.2 实验(生产)数据 |
| 3.2.3 计算数据 |
| 3.2.4 高温合金数据样例 |
| 3.3 基于本体的材料知识库构建方法 |
| 3.3.1 本体的概念与意义 |
| 3.3.2 本体的构建方法 |
| 3.3.3 镍基高温合金本体的构建 |
| 3.4 材料数据交换与保护 |
| 3.4.1 材料科学数据DOI |
| 3.4.2 材料科学数据引用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于机器学习的合金晶格错配度预测研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 镍基单晶高温合金错配度数据集 |
| 4.3 基于机器学习的数据驱动模型 |
| 4.3.1 数据预处理 |
| 4.3.2 机器学习模型 |
| 4.3.3 错配度模型的有效性验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于机器学习的多元合金相场模型中的准平衡成分的快速预测 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 多元合金相场模型的控制方程 |
| 5.2.2 相场模型的准相平衡计算 |
| 5.3 准平衡成分的机器学习模型 |
| 5.3.1 数据准备 |
| 5.3.2 机器学习模型选择 |
| 5.3.3 神经网络模型的训练 |
| 5.3.4 模型精度 |
| 5.3.5 模型计算效率 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于机器学习和多尺度计算相结合的珠光体帘线钢抗拉强度的预测研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 珠光体帘线钢工业数据集 |
| 6.3 抗拉强度模型 |
| 6.3.1 数据驱动的策略 |
| 6.3.2 领域知识驱动的策略 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 珠光体帘线钢数据 |
| 附录B 珠光体帘线钢测试数据 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）刨煤机刨刀刨削煤岩力学特性研究及其优化设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 刨煤机发展与应用现状 |
| 1.1.1 国内刨煤机发展与应用 |
| 1.1.2 国外刨煤机发展与应用 |
| 1.2 刨煤机研究概述 |
| 1.2.1 国外刨煤机理论研究现状 |
| 1.2.2 国内刨煤机理论研究现状 |
| 1.2.3 虚拟仿真技术在刨煤机设计中的应用 |
| 1.2.4 研究中存在问题和发展趋势 |
| 1.3 选题意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 刨煤机刨刀刨削煤岩实验研究 |
| 2.1 刨煤机实验系统描述 |
| 2.1.1 刨煤机实验台简介 |
| 2.1.2 测试系统 |
| 2.1.3 试样准备 |
| 2.1.4 实验刨刀结构参数 |
| 2.1.5 实验过程 |
| 2.2 刨刀刨削煤岩力学特性实验研究 |
| 2.2.1 煤岩性质对刨削力影响实验研究 |
| 2.2.2 刨煤机工况参数对刨削力影响实验研究 |
| 2.2.3 刨刀结构参数对刨削力影响实验研究 |
| 2.2.4 刨煤机结构参数对刨削力影响实验研究 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 刨煤机刨刀刨削煤岩力学理论研究 |
| 3.1 刨削煤岩破碎机理研究 |
| 3.1.1 刨刀刨削煤岩破碎过程 |
| 3.1.2 影响刨削破碎过程及刨削力的主要因素 |
| 3.2 刨刀刨削煤岩力学模型 |
| 3.2.1 刨刀刨削煤岩受力分析 |
| 3.2.2 刨削力计算方法 |
| 3.3 刨刀峰值载荷和载荷谱分析 |
| 3.3.1 刨刀承受峰值载荷确定 |
| 3.3.2 刨刀载荷谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 刨煤机刨刀刨削煤岩数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟分析过程 |
| 4.2 煤岩破坏本构模型建立 |
| 4.2.1 煤岩本构关系分析 |
| 4.2.2 煤岩体弹脆塑性损伤本构模型描述 |
| 4.2.3 弹塑脆性失效判断准则 |
| 4.2.4 弹塑脆性本构数值实现 |
| 4.2.5 验证实验 |
| 4.3 刨刀刨削煤岩有限元模型建立 |
| 4.4 刨刀刨削煤岩力学特性数值模拟研究 |
| 4.4.1 刨煤机工况参数对刨刀力学特性影响的模拟研究 |
| 4.4.2 刨刀结构参数对刨刀力学特性影响的模拟研究 |
| 4.4.3 刨煤机结构参数对刨刀力学特性影响的模拟研究 |
| 4.5 模拟结果与实验结果对比分析 |
| 4.6 刨刀应力数值模拟分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 刨煤机刨刀优化设计 |
| 5.1 多目标优化理论分析 |
| 5.1.1 多目标优化问题数学描述 |
| 5.1.2 基于Pareto的多目标优化解集 |
| 5.1.3 Pareto支配关系 |
| 5.1.4 多目标进化算法的一般步骤 |
| 5.2 NSGA-2算法原理及过程 |
| 5.2.1 快速非支配排序方法的原理 |
| 5.2.2 拥挤度概念 |
| 5.2.3 拥挤度比较算子 |
| 5.2.4 NSGA-2算法主流程 |
| 5.3 刨刀优化设计数学模型 |
| 5.3.1 建立目标函数 |
| 5.3.2 确定设计变量 |
| 5.3.3 建立约束条件 |
| 5.3.4 优化实例 |
| 5.4 刨刀优化的CAE实现 |
| 5.4.1 刨刀结构参数优化 |
| 5.4.2 优化仿真 |
| 5.5 优化后实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论与创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 附件 |
（6）白车身前端结构—材料—性能一体化轻量化多目标协同优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外白车身轻量化的研究现状与发展 |
| 1.3 白车身轻量化的主要途径 |
| 1.3.1 高强轻质材料 |
| 1.3.2 车身结构优化 |
| 1.3.3 新工艺和连接技术的应用 |
| 1.4 轻量化评价方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 白车身多目标优化的基本理论 |
| 2.1 试验设计方法 |
| 2.1.1 正交试验设计 |
| 2.1.2 中心组合试验设计 |
| 2.1.3 Box-Behnken试验设计 |
| 2.1.4 拉丁超立方试验设计 |
| 2.1.5 哈默斯雷试验设计 |
| 2.2 近似模型方法 |
| 2.2.1 多项式响应面方法 |
| 2.2.2 克里格方法 |
| 2.2.3 径向基神经网络方法 |
| 2.3 多目标优化算法 |
| 2.3.1 非支配排序遗传算法 |
| 2.3.2 第二代非支配排序遗传算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 有限元模型的性能分析和对比 |
| 3.1 白车身静态弯扭刚度分析 |
| 3.1.1 白车身静态弯曲刚度仿真分析 |
| 3.1.2 白车身静态弯曲刚度试验和仿真性能对比 |
| 3.1.3 白车身静态扭转刚度仿真分析 |
| 3.1.4 白车身静态扭转刚度试验和仿真性能对比 |
| 3.2 白车身低阶模态分析 |
| 3.2.1 白车身低阶模态仿真分析 |
| 3.2.2 白车身低阶模态试验和仿真性能对比 |
| 3.3 整车碰撞安全性能分析 |
| 3.3.1 整车碰撞仿真理论 |
| 3.3.2 整车有限元模型的前处理设置 |
| 3.3.3 正碰安全性分析 |
| 3.3.4 侧碰安全性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 白车身前端参数化建模及白车身耦合模型的性能对比 |
| 4.1 SFE-CONCEPT软件简介 |
| 4.1.1 隐式参数化模型的组成元素及作用 |
| 4.1.2 创建隐式参数化模型的步骤及注意事项 |
| 4.2 参数化白车身前端模型的创建 |
| 4.3 参数化前端白车身耦合模型的创建 |
| 4.4 参数化前端白车身耦合模型性能对比 |
| 4.4.1 耦合模型静态弯扭刚度性能对比 |
| 4.4.2 耦合模型低阶模态性能对比 |
| 4.4.3 耦合模型的整车正碰安全性能对比 |
| 4.4.4 耦合模型的整车侧碰安全性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 白车身耦合模型的参数化前端一体化轻量化优化设计 |
| 5.1 白车身前端轻量化优化设计的变量录制 |
| 5.2 白车身前端轻量化优化设计的变量筛选方法 |
| 5.2.1 白车身线性力学性能响应指标的变量筛选方法研究 |
| 5.2.2 白车身非线性力学性能响应指标的变量筛选方法研究 |
| 5.3 白车身前端轻量化优化设计的综合灵敏度分析方法 |
| 5.4 白车身前端轻量化优化设计的近似模型选取 |
| 5.5 白车身耦合模型的参数化前端模型改进 |
| 5.6 参数化前端改进模型轻量化优化设计的变量及材料成本计算方法 |
| 5.6.1 参数化前端改进模型轻量化优化设计的变量 |
| 5.6.2 设计变量材料成本的计算方法 |
| 5.7 参数化前端改进模型轻量化优化设计的数学模型 |
| 5.8 优化模型与耦合模型的性能对比 |
| 5.8.1 优化模型与耦合模型的静态弯扭刚度性能对比 |
| 5.8.2 优化模型与耦合模型的低阶模态性能对比 |
| 5.8.3 优化模型与耦合模型的正碰安全性能对比 |
| 5.8.4 优化模型与耦合模型的侧碰安全性能对比 |
| 5.9 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）钢包精炼过程的建模与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 LF炼钢简介 |
| 1.1.1 LF精炼技术的发展概述 |
| 1.1.2 LF的设备组成 |
| 1.1.3 LF的工艺流程 |
| 1.1.4 LF的冶炼功能 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究概况 |
| 1.3.1 LF钢水温度预报方法概述 |
| 1.3.2 LF钢水硫含量预报方法概述 |
| 1.3.3 合金元素收得率预报方法概述 |
| 1.3.4 LF精炼过程优化方法概述 |
| 1.4 LF精炼过程建模与优化面临的难题 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 LF钢水温度预报模型的研究 |
| 2.1 LF精炼过程能量收支分析 |
| 2.2 LF钢水温度混合预报模型的提出 |
| 2.2.1 电弧加热过程建模 |
| 2.2.2 钢包包衬吸热过程建模 |
| 2.2.3 加料热损失建模 |
| 2.2.4 渣面热损失建模 |
| 2.2.5 吹氩热损失建模 |
| 2.2.6 混合预报模型的最终形式 |
| 2.3 LF钢水温度混合预报模型的实现算法 |
| 2.3.1 基于模糊TS方法的模型结构变换 |
| 2.3.2 基于部分线性神经网络的混合预报模型实现算法 |
| 2.3.3 基于部分线性正则化网络的混合预报模型实现算法 |
| 2.3.4 本文方法与传统方法的关系 |
| 2.4 LF钢水温度混合预报模型的仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 LF钢水硫含量预报模型的研究 |
| 3.1 LF钢水硫含量机理预报模型 |
| 3.1.1 LF脱硫过程描述 |
| 3.1.2 脱硫机理概述 |
| 3.1.3 机理模型参数的确定 |
| 3.2 LF钢水硫含量混合预报模型 |
| 3.2.1 基于数据融合算法的硫容量估计模型 |
| 3.2.2 基于神经网络的反应时间常数估计模型 |
| 3.2.3 混合预报模型的实现算法 |
| 3.2.4 混合预报模型的仿真验证 |
| 3.3 分阶段建模的硫含量预报模型 |
| 3.3.1 基于硬划分的分阶段预报模型 |
| 3.3.2 基于软划分的分阶段预报模型 |
| 3.3.3 仿真实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 LF精炼过程的优化设计 |
| 4.1 LF精炼过程简介 |
| 4.2 LF精炼过程工艺约束模型的建立 |
| 4.2.1 造渣过程 |
| 4.2.2 吹氩过程 |
| 4.2.3 供电过程 |
| 4.3 优化指标中关键参数的估计模型 |
| 4.4 LF精炼过程的优化模型 |
| 4.4.1 优化模型的目标函数 |
| 4.4.2 优化模型的约束条件 |
| 4.4.3 仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间论文情况 |
| 攻读博士学位期间所参与的科研项目 |
| 个人简介 |
（8）基于机器视觉与LIBS技术的废钢智能分类研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 废钢的定义与来源 |
| 2.3 废钢加工处理工艺现状 |
| 2.4 废钢分类标准概述 |
| 2.4.1 国外废钢分类标准 |
| 2.4.2 中国废钢分类标准 |
| 2.5 废钢智能分拣技术与装备研究进展 |
| 2.6 钢铁生锈检测方法研究进展 |
| 2.6.1 国外研究进展 |
| 2.6.2 国内研究进展 |
| 2.7 LIBS技术简介 |
| 2.7.1 LIBS技术基本原理 |
| 2.7.2 LIBS系统主要设备 |
| 2.8 LIBS技术在钢铁材料检测方面的研究进展 |
| 2.8.1 国外研究进展 |
| 2.8.2 国内研究进展 |
| 2.9 LIBS技术工业化应用研究进展 |
| 2.9.1 国外研究进展 |
| 2.9.2 国内研究进展 |
| 2.10 本文主要研究内容和逻辑框架 |
| 3 基于数字图像处理的生锈废钢识别方法研究 |
| 3.1 实验设备与样本采集 |
| 3.2 废钢图像预处理 |
| 3.2.1 图像滤波去噪 |
| 3.2.2 图像缩放与裁剪 |
| 3.3 生锈废钢图像的颜色特征分析 |
| 3.3.1 颜色空间定义 |
| 3.3.2 颜色空间转换 |
| 3.3.3 颜色特征分析 |
| 3.4 生锈废钢图像的纹理特征分析 |
| 3.4.1 灰度共生矩阵及其特征参数 |
| 3.4.2 生锈废钢纹理特征分析 |
| 3.5 生锈废钢识别算法与识别结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于LIBS技术的有镀层废钢识别与镀层厚度检测研究 |
| 4.1 实验装置与实验材料 |
| 4.2 实验参数优化 |
| 4.2.1 激光能量优化 |
| 4.2.2 延迟时间优化 |
| 4.3 激光烧蚀过程不同镀层废钢LIBS光谱演变特征分析 |
| 4.3.1 镀锌废钢LIBS光谱演变特征分析 |
| 4.3.2 镀锡废钢LIBS光谱演变特征分析 |
| 4.3.3 镀镍废钢LIBS光谱演变特征分析 |
| 4.3.4 镀铬废钢LIBS光谱演变特征分析 |
| 4.3.5 无镀层废钢LIBS光谱演变特征分析 |
| 4.4 基于LIBS光谱的有镀层废钢自动识别方法研究 |
| 4.4.1 废钢表面有无镀层识别方法 |
| 4.4.2 废钢表面镀层元素识别方法 |
| 4.5 废钢表面镀层厚度半定量检测方法研究 |
| 4.5.1 有镀层废钢表面烧蚀坑形貌演变分析 |
| 4.5.2 激光烧蚀过程穿透废钢镀层的定量化判据 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于LIBS技术的废钢中合金含量快速检测方法研究 |
| 5.1 基于定标法的低合金钢成分定量检测研究 |
| 5.1.1 实验装置与实验材料 |
| 5.1.2 实验参数优化 |
| 5.1.3 传统定标法原理 |
| 5.1.4 基体效应及其对定标的影响 |
| 5.1.5 基于GA-KELM算法的定标模型 |
| 5.1.6 定量分析结果与讨论 |
| 5.2 基于自由定标法的高合金钢成分定量检测研究 |
| 5.2.1 实验参数与实验材料 |
| 5.2.2 CF-LIBS原理 |
| 5.2.3 自吸收效应及校正方法 |
| 5.2.4 LIBS光谱背景扣除 |
| 5.2.5 分析线与内参考线筛选 |
| 5.2.6 自吸收校正结果 |
| 5.2.7 定量分析结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 基于线结构光的废钢表面形貌三维重建方法研究 |
| 6.1 线结构光测量原理 |
| 6.2 系统搭建及硬件参数 |
| 6.3 线结构光测量系统标定 |
| 6.3.1 相机成像模型 |
| 6.3.2 相机参数标定 |
| 6.3.3 结构光平面标定 |
| 6.3.4 一维位移平台移动方向标定 |
| 6.4 激光条纹中心亚像素级提取方法研究 |
| 6.4.1 废钢表面激光条纹特性及影响因素 |
| 6.4.2 废钢表面激光条纹中心提取方案 |
| 6.4.3 废钢表面激光条纹ROI区域分割 |
| 6.4.4 废钢表面激光条纹法线方向求解 |
| 6.4.5 废钢表面激光条纹中心坐标求解 |
| 6.5 废钢表面形貌三维重建与验证 |
| 6.5.1 废钢形貌三维重建结果 |
| 6.5.2 三维重建准确度验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 废钢智能识别与分类系统设计与初步开发 |
| 7.1 废钢智能识别与分类系统设计与实验室模型搭建 |
| 7.2 废钢智能识别与分类系统模型控制软件开发 |
| 7.2.1 开发环境 |
| 7.2.2 硬件设备控制程序开发 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于激光选区熔化制造与拓扑优化设计的多孔结构的力学性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 金属多孔植入体的主要性能与应用 |
| 1.2.1 医用植入体的性能要求 |
| 1.2.2 金属多孔植入体的应用实例 |
| 1.3 金属多孔结构的设计与力学性能研究进展 |
| 1.3.1 CAD软件设计 |
| 1.3.2 影像反求法 |
| 1.3.3 隐式曲面方程构建法 |
| 1.3.4 拓扑优化设计法 |
| 1.4 金属多孔结构SLM制造极限的研究进展 |
| 1.4.1 杆状结构的SLM制造极限 |
| 1.4.2 悬垂结构的SLM制造极限 |
| 1.4.3 小孔和薄壁结构的SLM制造极限 |
| 1.5 SLM制造Ti6Al4V延伸率提高研究 |
| 1.5.1 影响延伸率的因素 |
| 1.5.2 微观组织调控方法 |
| 1.6 本论文的工作 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 多孔阵列结构SLM制造实验设备 |
| 2.2.2 Ti6Al4V微观组织调控实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 Ti6Al4V样品处理方法 |
| 2.3.2 性能表征方法 |
| 2.3.3 数值仿真方法 |
| 2.4 本章总结 |
| 第3章 多孔单元结构的拓扑优化设计 |
| 3.1 连续体拓扑优化的理论基础 |
| 3.1.1 连续体结构拓扑优化的最大刚度问题 |
| 3.1.2 SIMP材料插值理论 |
| 3.2 拓扑优化多孔单元结构的构建 |
| 3.2.1 骨骼基元结构的物理模型 |
| 3.2.2 单元多孔结构的拓扑优化 |
| 3.2.3 单元多孔阵列结构的重建 |
| 3.3 单元多孔阵列结构的比表面积 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 SLM成形Ti6Al4V多孔结构的影响因素与制造极限 |
| 4.1 SLM成形Ti6Al4V的影响因素 |
| 4.1.1 表面质量的影响因素 |
| 4.1.2 制造精度的影响因素 |
| 4.1.3 制造隐患 |
| 4.2 微小结构的制造极限 |
| 4.2.1 “弹簧”结构的制造极限 |
| 4.2.2 弧形结构的制造极限 |
| 4.2.3 薄壁和小孔结构的制造极限 |
| 4.3 高质量金属零件的SLM制造 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 多孔阵列结构的力学性能调控 |
| 5.1 多孔金属的力学性能 |
| 5.2 多孔结构的压缩形变 |
| 5.2.1 多孔结构的应力-应变规律 |
| 5.2.2 压缩形变的数值模拟 |
| 5.3 多孔结构的力学性能预测模型 |
| 5.3.1 Gibson-Ashby理论模型 |
| 5.3.2 Roberts-Garboczi理论模型 |
| 5.4 拓扑优化多孔阵列结构的力学性能 |
| 5.4.1 力学性能测试实验设计 |
| 5.4.2 多孔阵列结构的压缩实验 |
| 5.4.3 多孔阵列结构的动态弹性模量测量 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 SLM制造Ti6Al4V的微观组织调控 |
| 6.1 Ti6Al4V力学性能的影响因素 |
| 6.1.1 冷却速率 |
| 6.1.2 温度场 |
| 6.2 Ti6Al4V微观组织调控实验 |
| 6.2.1 实验参数设置 |
| 6.2.2 Ti6Al4V组织调控工艺参数的探索 |
| 6.2.3 Ti6Al4V微观组织调控机制 |
| 6.3 SLM制造Ti6Al4V拉伸性能测试 |
| 6.3.1 屈服强度与微观组织的关系 |
| 6.3.2 延伸率与微观组织的关系 |
| 6.4 本章总结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文、申请的专利和获奖 |
| 致谢 |
（10）高压实心转子自起动永磁同步电动机热导路径规划研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状及分析 |
| 1.2.1 实心转子电机及其发展 |
| 1.2.2 实心转子自起动永磁电机国外研究现状 |
| 1.2.3 实心转子自起动永磁电机国内研究现状 |
| 1.3 HVSRLS-PMSM温升计算方法 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 HVSRLS-PMSM流体-传热耦合求解模型及热导路径研究 |
| 2.1 HVSRLS-PMSM基于转子涡流场的主要热源确定 |
| 2.2 HVSRLS-PMSM通风冷却系统的研究 |
| 2.2.1 单/双路非对称通风冷却系统等效流体网络的建立 |
| 2.2.2 通风冷却系统计算结果分析 |
| 2.3 HVSRLS-PMSM三维全域流体与传热耦合计算模型的建立 |
| 2.3.1 电机内流体与传热耦合计算理论分析及数学模型 |
| 2.3.2 电机的双端口风温多重迭代计算方法研究 |
| 2.4 HVSRLS-PMSM复杂流体流动及热导路径分析 |
| 2.4.1 单路非对称性通风冷却系统对电机内热导路径的影响研究 |
| 2.4.2 双路非对称性通风冷却系统对电机内热导路径的影响研究 |
| 2.5 HVSRLS-PMSM温度场理论计算与实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 HVSRLS-PMSM定子通风冷却结构对电机内热导路径的影响研究 |
| 3.1 定子多支路径向通风沟对电机内热导的分流研究 |
| 3.1.1 定子径向通风沟支路数对电机内流体流动状态影响的研究 |
| 3.1.2 定子径向通风沟支路数对电机内热量分流效果分析 |
| 3.2 定子径向通风沟内风量调整对电机内热导路径的影响程度 |
| 3.3 US定子径向通风沟对电机内热导路径的影响程度 |
| 3.3.1 US定子径向通风沟支路对电机内流体流动状态影响的研究 |
| 3.3.2 US定子径向通风沟支路对电机内温度分布规律的研究 |
| 3.4 UW定子径向通风沟对电机内热导路径的影响程度 |
| 3.4.1 UW定子径向通风沟支路对电机内空气流动的影响研究 |
| 3.4.2 UW定子径向通风沟支路对电机内温度分布规律的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 HVSRLS-PMSM转子微循环冷却结构及材料特性对热导路径的影响 |
| 4.1 转子表面微循环冷却通道对电机起动转矩及转子涡流损耗的影响 |
| 4.2 转子表面微循环冷却通道对电机内流体与传热关联性的影响 |
| 4.2.1 转子空-实心起动笼条参数变化对电机内流体流动状态的影响 |
| 4.2.2 转子空-实心起动笼条参数变化下电机散热能力的研究 |
| 4.3 导磁导电合金材料对电机内热导路径的的影响 |
| 4.3.1 实心转子导磁导电合金材料对电机内温升的影响分析 |
| 4.3.2 定子导磁导电合金槽楔对电机内热导路径的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 HVSRLS-PMSM转子混合通风冷却结构对电机内热导路径的影响研究 |
| 5.1 转子轴径向混合通风冷却结构对电机内热导路径及散热效果分析 |
| 5.1.1 转子轴径向分支风道分流供风对电机内空气流动规律研究 |
| 5.1.2 转子轴径向分支风道分流供风对电机内散热效果分析 |
| 5.2 定转子径向通风沟相对位置对电机内流体传热的影响研究 |
| 5.2.1 定转子径向通风沟相对位置对电机内空气流动规律的研究 |
| 5.2.2 定转子径向通风沟轴向相对位置对电机内热问题影响的研究 |
| 5.3 新型转子混合通风冷却结构电机温度场数值计算及试验研究 |
| 5.3.1 新型转子混合通风结构电机温度分布研究 |
| 5.3.2 新型转子混合通风冷却结构电机空载实验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、合金优化设计方法探讨之一——合金优化设计数学模型（论文参考文献）
- [1]半固态注射成型铸造法制备石墨烯纳米片/AZ91D镁基复合材料工艺及性能研究[D]. 陈利文. 中北大学, 2019
- [2]以轻量化为目标的汽车车身优化设计[D]. 黄磊. 武汉理工大学, 2013(S2)
- [3]铅铋冷却快堆主循环泵优化设计与可靠性分析[D]. 卢永刚. 江苏大学, 2019(03)
- [4]机器学习辅助合金组织和性能预测方法研究[D]. 姜雪. 北京科技大学, 2020
- [5]刨煤机刨刀刨削煤岩力学特性研究及其优化设计[D]. 郝志勇. 辽宁工程技术大学, 2014(02)
- [6]白车身前端结构—材料—性能一体化轻量化多目标协同优化设计[D]. 王传青. 吉林大学, 2016(08)
- [7]钢包精炼过程的建模与优化[D]. 吕伍. 东北大学, 2013(03)
- [8]基于机器视觉与LIBS技术的废钢智能分类研究[D]. 梅亚光. 北京科技大学, 2021(02)
- [9]基于激光选区熔化制造与拓扑优化设计的多孔结构的力学性能调控[D]. 徐仰立. 北京工业大学, 2019(03)
- [10]高压实心转子自起动永磁同步电动机热导路径规划研究[D]. 曹钊滨. 北京交通大学, 2019(01)