基于CAE的塑料注射成形工艺方案评价及优化

论文摘要

目前塑料注射成形CAE软件在使用过程中存在着对专业知识依赖过多,智能化程度不高等缺点,极大地制约了注射成形CAE软件的推广和应用。本文围绕着注射成形CAE软件的应用和智能化开展了深入而系统的研究。通过分析注射成形CAE系统中主要使用的三种分析模型的优缺点及其应用范围,指出了根据零件类型选择合理的分析模型是获得正确分析结果的关键因素。在工艺方案分析的前置处理阶段,在双面模型上建立了基于流动平衡的注射成形浇口优化模型,给出了流动平衡的判定方法,采用简化条件推导出等效流长模型,成功地将有限元网格几何模型拓展成带权值的无向图,使得流长求解问题转变为无向图的最短路径问题,并利用最短路径法求解。建立了约束域的遗传与爬山混合优化算法,能够在制品空间中搜索最佳浇口节点。在后置处理阶段,针对CAE中评价标准不统一、随意性强的问题,系统地总结了基于CAE场量分析数据的注射制品质量缺陷评价方法,给出相应的自动评价算法,并且应用模糊综合评价方法建立了基于CAE计算结果的注射成形方案综合评价模型,可以有效地指导工艺人员对方案的评价。对于评价等级达不到要求的工艺方案,本文建立了相关的模糊推理系统,该系统包括了输入输出变量的模糊化、规则的模糊表达、推理方式的确定、冲突的消解与合成等功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 塑料注射成形概述
• 1.2 注射成形CAE 概述
• 1.3 人工智能技术
• 1.4 注射成形CAE 方案分析与评价
• 1.5 本文的研究背景及内容
• 2 注射成形CAE 系统分析模型研究
• 2.1 引言
• 2.2 各种模型的讨论
• 2.3 实例说明
• 2.4 本章小结
• 3 注射成形浇口位置优化
• 3.1 引言
• 3.2 优化模型的建立
• 3.3 等效流长模型
• 3.4 最短路径法
• 3.5 遗传算法
• 3.6 爬山算法
• 3.7 实例分析
• 3.8 本章小结
• 4 CAE 结果场量数据分析及注射方案的模糊综合评价
• 4.1 综合评价方法概述
• 4.2 CAE 结果场量数据分析评价的目标和体系结构
• 4.3 基于CAE 结果场量的注射制品缺陷评价
• 4.4 注射方案质量的模糊综合评价
• 4.5 本章小结
• 5 注射工艺方案工艺参数的自动优化
• 5.1 引言
• 5.2 模糊推理系统概述
• 5.3 优化问题的描述及优化的总体结构
• 5.4 模糊推理系统的建立
• 5.5 实例分析
• 5.6 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读博士学位期间发表的论文及成果