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计算机辅助烧结技术的理论分析及其优化技术

陈仕欢  
【摘要】:陶瓷由于它独特而优良的特性在各个领域得到广泛应用,陶瓷烧结过程又作为影响陶瓷性能的主要因素越来越受到人们的重视。本文主要围绕陶瓷坯体传热过程中的温度、温差以及应力变化进行研究。 本文首先介绍陶瓷窑炉方面热工理论的研究以及神经网络在陶瓷工业中的应用情况。然后对陶瓷坯体的烧结方法、烧结的主要阶段,烧成制度的拟定以及最佳烧成曲线的确定等作了简要叙述。分析了各种不同烧结缺陷产生的原因。为后面陶瓷坯体烧结的数学模型的建立和对烧成过程的模拟提供了理论依据。 接着本文利用通用有限元软件ANSYS计算了不同烧结曲线下陶瓷坯体的温度场情况,先分析简单的单位面积坯体在不同烧结曲线下的温度及温差分布,得到了温差变化的规律以及保温过程对最大温差的影响,然后对复杂形体的温度场、应力场的变化特点作了初步归纳,并提出了关键点或关键线的思想。 本文最后提出利用神经网络对陶瓷坯体烧结过程温度场进行模拟。文中利用matlab编程,建立了BP神经网络串并联模型,并用10种不同斜率的直线烧结曲线下所得到的温度场数据样本对网络进行训练,不规则烧结曲线样本对训练得到的网络进行了测试,测试结果表明BP神经网络可以用于陶瓷坯体温度场的模拟。


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