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《湖南大学》 2006年
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基于神经网络的薄板冲压成形中的反演问题研究

韩利芬  
【摘要】:薄板冲压成形是一种非常重要的制造技术,在汽车、航空、电器和国防等工业都有广泛的应用,薄板冲压工艺与模具设计则是薄板冲压成形技术的关键。在工程实际中,薄板冲压工艺与模具大多凭经验设计,或借助CAE技术对设计方案进行验证。本研究则将薄板冲压工艺与模具设计视作一个反问题,即已知零件的形状尺寸和预期成形质量,反求工艺参数、模具参数和板料毛坯形状等,开展了薄板冲压成形反演问题的反演方法及应用研究。本文对常用的参数反演方法——神经网络方法进行了较为深入的研究,针对如何设计神经网络的结构,提高其泛化能力的问题,提出了三种基于泛化的多层前向神经网络的结构设计方法,并将其应用于拉延筋几何参数反求、冲压件的毛坯反求、变压边力反求等典型的薄板冲压成形反演问题中,通过反演计算快速得到可行的或者指导性的薄板冲压工艺与模具设计方案。 本研究的主要创新点包括以下几个方面: (1)综合运用泛化能力的多种改进方法,即交叉测试法和最优停止法、在测试样本中增加少量的高斯噪声,在网络性能函数中添加Gauss先验分布的正则化项等方法,来提高网络的泛化能力和鲁棒性。 (2)从神经网络结构的全局优化的角度,针对常用的隐层结点激活函数为S形函数的多层前向神经网络,开展了遗传算法在神经网络结构设计中的应用研究,提出了一种基于改进遗传算法IP-μGA(a modified micro genetic algorithm with the strategy ofIntergeneration Projection)的多层前向网络结构优化设计方法(Structure optimization of multilayer feedforward network using genetic algorithm,简称SOMFNGA),编制了相应的计算程序。在SOMFNGA方法中,运用改进的遗传算法IP-μGA搜索与给定样本相适应的多层前向网络结构,其间综合运用网络泛化能力的多种改进方法以及快速搜索机制确定学习速率、动量系数、跳跃因子和正则化系数的方法,对解空间中个体对应的网络结构进行训练。数值算例结果表明,运用SOMFNGA方法设计的神经网络不仅具有较好的训练精度,而且具有较强的泛化能力和鲁棒性。以某车型前地板角支撑板的拉延工序为例,运用SOMFNGA方法研究了给定冲压件成形效果衡量指标反求拉延筋几何参数的方法。该方法的实际应用效果表明,反求得到的设计方案对于实际应用具有重要的指导意义。与此同时提出了基于初始训练样本集的渐进式局部密化样本点的样本设计方法,研究结果表明该方法可加快神经网络设计进程,提高网络计算精度。 (3)从构造的角度,针对常用的隐层结点激活函数为S形函数的多层前向
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG386

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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2 戚晶晶;热物性反问题高效并行算法研究[D];武汉理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 李丽娴;中型卡车顶盖冲压成形数值模拟分析及其优化[D];南昌大学;2011年
2 张军;汽车用橡胶超弹性材料参数反求方法研究[D];湖南大学;2011年
3 郑超;汽车后桥横梁冲压回弹控制与工艺参数优化研究[D];合肥工业大学;2007年
4 于洪伟;高速磨床结构分析软件平台的开发与应用[D];湖南大学;2010年
5 程绍清;自适应微型遗传算法在动态本构参数反演中的应用[D];湖南大学;2010年
6 李恩;汽车前轮罩拉深成形工艺研究[D];合肥工业大学;2010年
7 张侠;板料成形拉延筋技术研究[D];重庆理工大学;2010年
8 曹奇;汽车安全带固定点仿真精度研究[D];湖南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
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9 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
10 陈辉;袁海庆;李盛;刘文龙;高翔;;温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
4 刘乐;王洪国;王宝伟;;一种基于二次动量项的改进BP网络[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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6 李明涛;国伟;陈彦辉;李菊香;孙小超;;螺栓预紧型轨道发射装置设计研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
7 欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;;基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
9 龚友;王宪增;沈礼庆;;厢式半挂车有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
10 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
7 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
8 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
9 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
10 陈宇;电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
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1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
3 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 何寿迎;黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化[D];山东科技大学;2010年
7 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
8 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
9 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
10 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王长有;;椭圆型边值问题的比较方法及解的存在性[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
2 杜颂;;包辛格效应对板材拉弯回弹的影响[J];北京航空航天大学学报;2007年02期
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4 朱伟;董湘怀;张质良;舒世湘;;复杂轿车前底板变压边力数值模拟和物理模拟研究[J];材料工程;2007年07期
5 杜子学,文孝霞;汽车安全带固定点强度分析与优化[J];重庆交通学院学报;2004年05期
6 金淼;方形拉深筋力能特性的数值模拟研究[J];燕山大学学报;2001年03期
7 赵军,张双杰,曹宏强,李硕本;拉深过程智能化控制中的法兰起皱临界条件[J];燕山大学学报;1998年03期
8 罗世彬,罗文彩,王振国;基于试验设计和响应面近似的高超声速巡航飞行器多学科设计优化[J];导弹与航天运载技术;2003年06期
9 刘迎曦,王登刚,李守巨,王海菊;识别混凝土重力坝弹性模量的一种新方法[J];大连理工大学学报;2000年02期
10 熊军,高敦堂,都思丹,沈庆宏;变异率和种群数目自适应的遗传算法[J];东南大学学报(自然科学版);2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡朝辉;面向汽车轻量化设计的关键技术研究[D];湖南大学;2010年
2 张维刚;汽车碰撞安全性设计与改进技术[D];湖南大学;2002年
3 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
4 李守巨;基于计算智能的岩土力学模型参数反演方法及其工程应用[D];大连理工大学;2004年
5 李燕;扁挤压筒受力与变形分析及结构优化设计研究[D];合肥工业大学;2005年
6 刘若辰;免疫克隆策略算法及其应用研究[D];西安电子科技大学;2005年
7 金淼;板料成形中拉深筋的力学性能及影响因素研究[D];燕山大学;2000年
8 刘迪辉;薄板冲压回弹仿真计算及应用技术研究[D];湖南大学;2005年
9 戴永谦;发动机悬置软垫断裂模拟[D];大连理工大学;2006年
10 邹大力;基于计算智能的结构损伤识别研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张军;汽车用橡胶超弹性材料参数反求方法研究[D];湖南大学;2011年
2 肖真健;数控磨床磨削凸轮轴类零件的数学模型与试验研究[D];湖南大学;2001年
3 曹银锋;板料冲压成型仿真过程中的材料参数反求技术研究[D];湖南大学;2002年
4 张金萍;反求工程中重构精度的研究及其在凸轮反求设计中的应用[D];昆明理工大学;2002年
5 杨磊;基于PC机群环境MPI的多重网格并行算法研究[D];武汉理工大学;2004年
6 贺兵;超高速平面磨床的构造特征及动态特性研究与结构优化[D];湖南大学;2004年
7 刘克进;薄板冲压回弹试验研究及数值模拟对比分析[D];湖南大学;2004年
8 申鼎才;并行遗传算法在热传导反问题中的应用[D];武汉理工大学;2005年
9 赵叶锋;U形件弯曲回弹的数值模拟及预测与优化控制[D];扬州大学;2005年
10 张振秀;橡胶制品有限元分析的研究应用[D];青岛科技大学;2005年
【二级引证文献】
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1 李群;李娜;郭宝峰;金淼;;半圆筋循环载荷作用下的板材变形特征研究[J];锻压技术;2013年02期
2 熊渊博;程绍清;韩旭;;JC本构参数反求中的自适应微型遗传算法[J];计算力学学报;2012年03期
3 王德山;;多工位连续模的排样设计[J];机械工程师;2010年12期
4 王德山;;J23-40型开式压力机在电极插片生产中的应用[J];模具制造;2010年12期
5 金淼;李群;蔡星周;董荣梅;;板材通过拉深筋时的循环塑性变形机理分析[J];机械工程学报;2013年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 戈丽敏;轿车高强度钢后横梁成形仿真及回弹补偿研究[D];燕山大学;2011年
2 邹强;基于盒形件的固体颗粒介质成形新工艺基础研究[D];重庆理工大学;2011年
3 孟允;高强钢U型复杂零件弯曲回弹分析和工艺优化[D];武汉理工大学;2010年
4 朱建军;基于回弹曲线的AHSS成形补偿研究[D];湖南大学;2010年
5 李恩;汽车前轮罩拉深成形工艺研究[D];合肥工业大学;2010年
6 李连东;劲性橡胶隔震支座的力学性能研究[D];河南大学;2012年
7 罗志敏;轿车前纵梁冲压成形工艺多目标优化及模具技术研究[D];湖南大学;2012年
8 曹奇;汽车安全带固定点仿真精度研究[D];湖南大学;2012年
9 易炜;基于冲压同步工程的汽车尾灯支座结构设计[D];湖南大学;2012年
10 关婧;板料冲压成形拉延筋高度控制技术基础研究[D];重庆理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李端有,李迪,马水山;三峡永久船闸开挖边坡岩体力学参数反分析[J];长江科学院院报;1998年02期
2 吴立军,刘迎曦,韩国城;多参数位移反分析优化设计与约束反演[J];大连理工大学学报;2002年04期
3 杨文采;地震道的非线性混沌反演——Ⅰ.理论和数值试验[J];地球物理学报;1993年02期
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7 廖卫献;梁炳文;;求不规则压延件展开毛料的热传导模拟法[J];锻压技术;1988年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙兰英,翟封祥,张耕;焊接板材毛坯冲压成形中残余应力的测试与分析[J];河北科技大学学报;2000年01期
2 吴伯杰 ,王如亮;冲压成形几何模拟法的研究[J];锻压技术;2001年06期
3 杨绍明,胡亚民;汽车车厢固定角铁的冲压成形[J];机械工人.热加工;2001年01期
4 蒋浩民;陈新平;李川海;鲍文华;张苇;倪锋;;大型车车身覆盖件冲压成形特征分析及选材研究[J];金属成形工艺;2003年03期
5 姜琳;;异形孔加强片级进模设计[J];模具制造;2007年01期
6 肖小亭,孙友松,廖毅娟,章争荣;豪华型钢瓦冲压成形[J];锻压技术;2000年06期
7 肖小亭,孙友松,廖毅娟,章争荣;豪华型钢瓦冲压成形[J];模具工业;2000年12期
8 范立坤,于彦东,曾小勤,丁文江;镁合金板料拉深技术现状[J];轻合金加工技术;2005年09期
9 胡建国;;冲压叠边在钣制皮带轮生产中的应用[J];模具工业;2006年06期
10 熊柏松;王位新;;后制动器挡油盘复合模具设计[J];模具技术;2008年02期
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1 苏岚;程俊业;陈银莉;许应;戎文娟;;热冲压成形实验装置的开发和实验研究[A];第十四届中国科协年会第8分会场:钢材深加工研讨会论文集[C];2012年
2 胡勇;张伟勇;袁萍;王呈方;周永清;刘光武;;船体外板冲压成形研究[A];2011年CAD/CAM学术交流会议论文集[C];2011年
3 陈秀深;;轿车车门内板的冲压成形[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
4 周贤宾;;塑性加工技术的发展——更精、更省、更净[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
5 魏丽;付忠亮;李昌坤;王心朋;;影响镁合金板材冲压成形性能的因素[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
6 魏丽;付忠亮;李昌坤;王心朋;;影响镁合金板材冲压成形性能的因素[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
7 魏丽;付忠亮;李昌坤;王心朋;;影响镁合金板材冲压成形性能的因素[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
8 李根;李淑梅;孔祥伟;张丽娜;;薄壁零件冲压成形过程仿真分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
9 林政武;;筒形件成形的环料理论及分析计算体系[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
10 陆佳平;李明;薛克敏;;轮包拉延成形数值模拟及物理试验研究[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周贤宾 严致和;发展遇阻冲压成形业寻求突破[N];中国工业报;2004年
2 少卿;一种新型汽车面板用高强度钢[N];世界金属导报;2005年
3 朱久发;高强度汽车板应用技术[N];世界金属导报;2007年
4 陶少清;新型汽车用热浸镀锌薄板[N];世界金属导报;2003年
5 朱久发;国外汽车车身用高强度钢板及其问题对策[N];世界金属导报;2007年
6 郭廷杰;优化高强钢成形性能 助力汽车实现轻量化[N];中国冶金报;2007年
7 文 龙;富迪SRV“飞越”成功起航[N];中国质量报;2004年
8 郭廷杰;最近10年日本表面处理钢板技术进步概况[N];世界金属导报;2006年
9 肖英龙;确保汽车轻量化和冲撞安全性的钢铁材料与技术[N];世界金属导报;2007年
10 高宏适 摘译;优化相关技术 提高产品性能[N];中国冶金报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘大海;5052铝合金板材磁脉冲辅助冲压成形变形行为及机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 刘大海;5052铝合金板材磁脉冲辅助冲压成形变形行为及机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 伍杰;镍镀层金属薄板冲压成形的失效分析[D];湘潭大学;2012年
4 王金武;汽车覆盖件冲压成形缺陷的精细分析与仿真优化方法研究[D];吉林大学;2010年
5 李立军;汽车深冲薄钢板冲压成形及损伤机理研究[D];武汉理工大学;2005年
6 陈伟;板金属冲压成形快速模拟算法研究[D];吉林大学;2013年
7 王武荣;基于自适应模拟的变压边力优化技术研究[D];上海交通大学;2007年
8 陈志英;冲压成形中破裂和回弹的细观损伤力学分析[D];上海交通大学;2009年
9 易国锋;汽车覆盖件冲压成形精细化仿真与优化技术研究[D];华中科技大学;2013年
10 宋燕利;激光拼焊板焊缝建模与冲压成形基础研究[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄民中;汽车覆盖件冲压成形非线性有限元仿真分析[D];湖南大学;2010年
2 龙云;武钢钢板冲压成形过程仿真及分析系统开发[D];华中科技大学;2005年
3 张馨;货车制造业中冲压成形数值模拟系统应用研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
4 夏建新;汽车行李箱盖冲压数值模拟及工艺参数稳健优化[D];江苏大学;2010年
5 谢智;镁合金拼焊板冲压成形控制及应用研究[D];沈阳理工大学;2010年
6 王强;汽车覆盖件冲压成形仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 陈通海;低碳钢板冲压成形机理及避免开裂的方法研究[D];武汉理工大学;2006年
8 钱芳;镁合金拼焊板冲压成形性能研究[D];沈阳理工大学;2009年
9 李建军;铁路货车敞车下侧门模具计算机模拟及设计[D];哈尔滨理工大学;2005年
10 曾鹏;冲压成形历史对车身帽型结构件及整车碰撞性能的影响研究[D];上海交通大学;2010年
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