基于改進GA-BP算法的SMAW工藝參數(shù)的優(yōu)化.pdf

1、焊接技術(shù)是現(xiàn)代機械制造的關(guān)鍵工藝技術(shù)，其中以手工電弧焊最為常見，但容易產(chǎn)生較嚴重的焊接變形是手工電弧焊最大的缺陷。本文應(yīng)新宏昌重工有限責(zé)任公司技術(shù)部的研發(fā)需求，針對該公司生產(chǎn)的自卸車車廂焊接變形較為嚴重的問題，結(jié)合公司焊接生產(chǎn)實際，以實用、可行為基本原則，在深入了解焊接變形形成機理、影響因素和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，從優(yōu)化焊接工藝參數(shù)的角度出發(fā)，采用改進型GA-BP算法來對該公司手工電弧焊焊接工藝進行優(yōu)化，以期達到解決產(chǎn)品焊接質(zhì)量缺陷的目的。

2、
　　本文首先對新宏昌重工有限責(zé)任公司現(xiàn)有的焊接工藝進行全面分析，客觀判斷導(dǎo)致焊接變形產(chǎn)生的工藝因素，確定工藝優(yōu)化方向。在此基礎(chǔ)上，針對性的選擇基于改進GA-BP算法的焊接變形預(yù)測策略和多目標工藝參數(shù)優(yōu)化相結(jié)合的策略，來實現(xiàn)對焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化。
　　因焊接工藝參數(shù)與焊接變形之間的非線性關(guān)系高度復(fù)雜，本文以焊接電流、焊接電壓、焊接速度和冷卻速度為輸入，以橫向收縮變形和角變形為輸出，構(gòu)建了小樣本、高精度、基于改進GA-BP算法

3、的變形預(yù)測模型，在各項實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用該GA-BP模型強大的非線性關(guān)系識別能力，來尋找焊接工藝參數(shù)與焊接變形之間的非線性關(guān)系，奠定多目標工藝參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)。
　　在多目標工藝參數(shù)優(yōu)化中，以GA-BP變形預(yù)測模型所尋找得到的工藝參數(shù)與焊接變形之間的非線性關(guān)系，來代替多目標工藝參數(shù)優(yōu)化中的目標函數(shù)，并結(jié)合工廠焊接生產(chǎn)實際情況選定優(yōu)化變量約束條件、即焊接工藝參數(shù)的取值范圍，構(gòu)建基于正交原則的優(yōu)化求解空間，以橫向收縮變形和角變形最小

4、為優(yōu)化目標，建立多目標工藝參數(shù)優(yōu)化模型，用于實現(xiàn)焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化。
　　此外，本文合理設(shè)計試驗方案，利用真實的實測數(shù)據(jù)對基于改進GA-BP算法的變形預(yù)測模型的預(yù)測效率、多目標工藝參數(shù)優(yōu)化模型優(yōu)化結(jié)果的有效性進行了驗證，驗證表明本文所提出的焊接工藝參數(shù)優(yōu)化策略可以通過實現(xiàn)對焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化有效減小焊接變形量。并在此基礎(chǔ)上，利用Matlab平臺開發(fā)出基于改進GA-BP算法的SMAW焊接工藝參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，大大提升了本文核心理論的的工