基于复杂移动热源模拟的激光自熔覆试验研究

激光自熔覆是一种利用激光进行特定材料表面强化的工艺，在激光自熔覆系统中，获取移动热源的复杂轨迹点是至关重要的.工程应用中，工件表面的激光自熔覆往往涉及复杂的三维路径，复杂路径所产生的三维坐标点不能使用通常的二维函数来简单表达.本研究通过有限元模拟激光自熔覆工艺过程，先用建模软件根据实验试样建立自熔覆轨迹复杂的三维模型，导入到有限元软件中进行分析，然后针对工业生产中常用的汽车模具材料GGG70L(德标球墨铸铁)建立逼近真实的有限元模型，提出线性插值方法并运用在移动热源子程序中，实现了复杂三维自熔覆轨迹的模拟.采用激光光斑20 mm,激光扫描速率8 mm/s,激光功率2 800 W,将有限元模拟形变量的实验与工程实验进行对比分析，结果表明两者的平均误差约为0.7%,误差范围在实际工程可接受的范围之内，说明有限元模型和模拟结果可靠，可在一定程度上代替工程实验，从而提高激光淬火实验的效率并节省成本.     

基于BB-递归核函数SVR算法的U型折弯件模型参数优化研究

影响U型折弯件回弹的因素众多，工件尺寸、力学性能、负载条件、材料各向异性等相互耦合，表现出高度复杂的非线性，从而导致回弹预测结果的不确定性。本研究以板料折弯件回弹后的张开角(α)为目标函数，构建一个递归核函数支持向量回归(SVR)模型，并部署到分支界限法(BB)中，从而筛选出维度为4的最优的特征变量参数子集，其决定系数(R²)为0.982 147,均方误差(MSE)为0.004 33,模型预测精度相对较高。算法优化得到的折弯件参数为：厚度(t)为12 mm,上模宽度(d)为90 mm,上模圆角半径(r)为9 mm,载荷速度(v)为10 mm/s。BB递归核函数SVR算法、有限元模拟和实际测量的α分别为16.3°、17.5°和18.2°,尽管有限元结果更接近于实际值，但是BB递归核函数SVR算法可以为有限元模拟提供筛选出的参数(t,d,r,v)的数据，以快速进行模拟并预测张开角α,并实现回弹补偿装置的高效设计。