基于缺陷概率的焊接工藝可靠性優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，焊接技術(shù)作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)得到了全面的創(chuàng)新和開拓性的工程應(yīng)用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中扮演著舉足輕重的角色。然而，焊接過(guò)程是一個(gè)激烈的熱處理過(guò)程，焊接件容易出現(xiàn)裂紋、孔穴、未焊透和殘余應(yīng)力等缺陷，這些缺陷的存在嚴(yán)重地削弱了焊接件的承載能力，給使用設(shè)備帶來(lái)了極大地安全隱患。焊接工藝是焊接技術(shù)的核心，決定著產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。因此，如何有效的預(yù)防和控制焊接工藝的可靠性變得越來(lái)越重要。
　　本文將根據(jù)已有的通過(guò)試驗(yàn)獲得的焊

2、接缺陷與焊接工藝參數(shù)之間的顯示表達(dá)式，建立以裂紋和孔穴為目標(biāo)函數(shù)，未焊透和殘余應(yīng)力為概率約束的多目標(biāo)可靠性優(yōu)化模型，在使裂紋和孔穴最小的同時(shí)，保證未焊透和殘余應(yīng)力的缺陷概率在一定范圍之內(nèi)。為了能夠更加符合實(shí)際情況，該模型中各設(shè)計(jì)變量均為隨機(jī)變量，且服從已知的正態(tài)分布。為了求解該模型，首先，選用順序優(yōu)化和可靠性評(píng)估方法(SORA)將模型轉(zhuǎn)換成優(yōu)化和可靠性分析分別進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算的單循環(huán)順序結(jié)構(gòu)。然后，再利用性能測(cè)量方法(PMA)將概率約束轉(zhuǎn)換

3、為等價(jià)的確定性約束。其次，分別采用物理規(guī)劃和帶精英策略的遺傳算法對(duì)轉(zhuǎn)換后的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解，得到當(dāng)前的最優(yōu)解。最后，根據(jù)確定性優(yōu)化得到的最優(yōu)解進(jìn)行可靠性分析，獲得最可能點(diǎn)(MPP)，對(duì)最可能點(diǎn)進(jìn)行收斂判斷，如果滿足收斂條件，則循環(huán)結(jié)束，反之，根據(jù)本次循環(huán)所獲得的最優(yōu)解和最可能點(diǎn)使等價(jià)的確定性約束邊界向概率約束邊界移動(dòng)，繼續(xù)優(yōu)化，直至收斂。
　　本文研究?jī)?yōu)化了焊接工藝的參數(shù)，有效降低了焊接產(chǎn)品的失效概率，提高了焊接工藝的可靠性