基于遺傳算法的溝槽型VARTM工藝優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding，真空輔助樹脂傳遞模塑成型)工藝是一種低成本液體復(fù)合材料成型技術(shù)，本文基于遺傳算法優(yōu)化理論對(duì)VARTM工藝用樹脂配方體系和溝槽型VARTM工藝的溝槽參數(shù)(溝槽深度H、溝槽寬度W和溝槽間距d)的進(jìn)行了優(yōu)化研究，并編制了相應(yīng)的遺傳算法優(yōu)化程序。 本文首先根據(jù)VARTM對(duì)樹脂體系的要求，選用了環(huán)氧樹脂作為基體樹脂，進(jìn)而選用了相應(yīng)的兩種胺類固化劑(3

2、00＃低分子聚酰胺和改性胺TM)和活性稀釋劑(501)，并計(jì)算了300＃低分子聚酰胺和混合胺的理論用量，參照理論用量選定了樹脂體系各組分的用量范圍，采用均勻設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，建立了粘度、低粘度平臺(tái)時(shí)間、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的回歸方程，利用回歸方程建立目標(biāo)函數(shù)，并通過數(shù)學(xué)變換轉(zhuǎn)化為適應(yīng)度函數(shù)，基于遺傳算法以適應(yīng)度函數(shù)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，求得最優(yōu)的配方體系：溫度為39℃，300＃低分子聚酰胺(T

3、Y-300)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8份，改性胺TM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11份，稀釋劑501質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11份。 溝槽型VARTM工藝的溝槽參數(shù)(溝槽深度H、溝槽寬度W和溝槽間距d)的設(shè)計(jì)決定充模時(shí)間的長(zhǎng)短，本文選定一種溝槽布局，利用等效滲透率和達(dá)西定律，建立了充模時(shí)間與溝槽參數(shù)之間的非解析函數(shù)關(guān)系，并選定充模時(shí)間最小為目標(biāo)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上利用遺傳算法對(duì)溝槽參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，求得最佳的溝槽參數(shù)尺寸：溝槽深度H為5mm、溝槽寬度W為10mm和溝槽間距25