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陶瓷磨削加工性系统研究

赵楠  
【摘要】: 磨削加工性表示对陶瓷材料进行磨削加工的难易程度,磨削加工性将磨削过程与材料的性能、组织结构、成分等因素充分联系起来,成为陶瓷材料设计与磨削加工之间的连接纽带。通过陶瓷材料的磨削加工性分析,可以选择合理的材料性能和工艺参数,实现陶瓷材料的高效加工。本文在陶瓷磨削加工理论的基础上,应用系统分析的思想和建模方法,综合考虑陶瓷的力学性能和工艺参数,开展陶瓷磨削加工性系统的基础研究。 基于“结构决定功能”系统观点,本文首先应用非参数统计学的方法研究陶瓷磨削加工性系统中主要组成单元——陶瓷力学性能参数。利用拟合优度检验法研究了参数的分布规律,利用秩相关系数和灰关联系数研究参数之间的线性、非线性相关性。研究结果与已有理论相容,可为陶瓷材料的设计和选择提供依据,是陶瓷磨削加工性系统研究的基础。 根据陶瓷磨削理论,合理选择陶瓷力学参数和工艺参数,建立了陶瓷磨削加工性系统的解释结构模型,直观体现了系统的层次结构,可用于控制磨削加工过程。应用网络分析法,通过计算极限超矩阵确定磨削加工性影响参数的相对权重,为陶瓷磨削加工性评价提供一种新方法。 应用现代多元统计学方法,分析传统多元线性回归方法用于陶瓷磨削加工性系统建模的缺点和不足,提出陶瓷磨削加工小样本多元数据拟合存在的问题。建立了磨削加工性系统的偏最小二乘回归模型,得到较高的拟合精度。得到的回归方程与现有理论、实验结论一致,可用于磨削力及表面粗糙度的预测,并指导陶瓷材料的加工及工艺参数的选择。 应用BP神经网络、广义回归神经网络方法建立陶瓷磨削加工性系统模型,较好的解决了线性回归模型对系统的线性假设问题。广义回归神经网络对小样本多元数据的非线性拟合效果较好,更适合用于研究陶瓷的磨削加工。


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