基于近似模型的超聲切割刀具優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、NOMEX蜂窩復(fù)合材料以其優(yōu)異的物理性能，目前廣泛的應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域。NOMEX蜂窩復(fù)合材料是一種典型的難加工高分子復(fù)合材料，傳統(tǒng)銑削加工存在加工表面質(zhì)量差，加工精度低，加工環(huán)境粉塵大等諸多問題。近年來超聲波切割加工技術(shù)的引入，有效的解決了這些問題。目前國內(nèi)對(duì)超聲切割技術(shù)的研究還處在初級(jí)階段，而有關(guān)超聲切割刀具的研究更是極少。而超聲切割刀具做為超聲切割系統(tǒng)中的重要組成部分，其性能的提升對(duì)于超聲切割系統(tǒng)的加工性能具有重要意義，為此本文將

2、超聲切割刀具結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)作為研究對(duì)象，提出了基于粒子群算法與支持向量回歸方法相結(jié)合的優(yōu)化技術(shù)，并驗(yàn)證了該方法的可行性，為超聲切割刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化提供了一條切實(shí)可行的途徑。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）首先通過對(duì)超聲加工刀具、結(jié)構(gòu)響應(yīng)近似模型、優(yōu)化算法三個(gè)方面概述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)刀具結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的主要技術(shù)手段實(shí)驗(yàn)法與有限元法，存在優(yōu)化過程耗時(shí)過長(zhǎng)的問題。本文針對(duì)這種問題，為降低優(yōu)化過程的時(shí)間成本，以超聲切割刀具為研

3、究對(duì)象，提出了粒子群算法與支持向量回歸相結(jié)合的優(yōu)化技術(shù)。
　?。?）基于超聲加工技術(shù)原理，通過分析超聲切割刀具性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了刀具最大應(yīng)力、刀尖振幅、刀尖橫向位移與刀具組件固有頻率，作為結(jié)構(gòu)響應(yīng)近似模型的輸出變量。
　?。?）為了快速而方便的獲取訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，在ABAQUS有限元軟件平臺(tái)上開發(fā)了超聲切割刀具組件參數(shù)化建模仿真插件，實(shí)現(xiàn)了通過輸入刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)即可自動(dòng)完成前、后處理的功能。
　　（4）針對(duì)超聲切割刀具