汽车前罩注塑工艺参数多目标优化及其刚度分析

发布时间：2023-10-15 16:11

　　数值模拟与智能优化算法结合用于塑件工艺参数优化是注塑成型领域的研究热点之一,而在考虑含玻纤塑件内的纤维取向和残余应力的情况下,对工艺参数优化后的塑件力学性能进行仿真预测具有重要意义。本文依托某汽车公司的某汽车前罩项目,应用注塑成型CAE(计算机辅助工程)技术建立了前罩内板模流分析模型,基于最优拉丁超立方试验对前罩内板注塑成型进行了主次因子分析。在此基础上建立了 EBFNN(椭球基神经网络)近似模型,并结合NSGA-Ⅱ(第二代非劣排序遗传算法)对工艺参数进行多目标寻优。同时采用模流-结构联合仿真方法对工艺参数优化后的前罩总成静态刚度性能进行预测,并与传统的有限元方法和实验进行对比。具体工作内容及结论如下:(1)为汽车前罩内板建立两种注塑系统方案,对在推荐的注塑工艺参数情况下模拟的流动和翘曲变形结果进行对比,选择最佳方案并创建冷却系统进行流动分析、冷却分析和翘曲变形分析。结果表明:流动和冷却结果较好,但最大翘曲变形量为5.175mm,不满足设计和工艺要求,且收缩不均是翘曲变形主要因素。(2)根据工艺参数对前罩内板注塑质量的影响,选取模具表面温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间、冷却...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 注塑成型CAE技术
        1.1.1 注塑成型CAE技术简介
        1.1.2 注塑成型CAE基础理论
        1.1.3 注塑成型CAE发展现状
    1.2 注塑成型工艺参数优化方法研究现状
        1.2.1 注塑成型CAE与统计分析结合
        1.2.2 人工智能与计算机智能的应用
    1.3 塑料制品结构性能CAE研究现状
    1.4 课题研究的意义与研究内容
        1.4.1 课题研究的意义
        1.4.2 课题研究的主要内容
2 前罩内板注塑成型数值模拟分析
    2.1 前罩内板注塑成型有限元模型建立
        2.1.1 注塑成型网格划分及材料选择
        2.1.2 注塑系统建立
        2.1.3 冷却系统创建
    2.2 数值模拟结果分析与讨论
        2.2.1 流动分析
        2.2.2 冷却分析
        2.2.3 翘曲变形分析
    2.3 本章小结
3 基于OLHD的前罩内板注塑成型主次因子分析
    3.1 最优拉丁超立方试验设计简介
    3.2 最优拉丁超立方试验设计
        3.2.1 选择试验指标
        3.2.2 选择试验因素
    3.3 最优拉丁超立方试验结果
    3.4 注塑成型主次因子分析
        3.4.1 试验指标的方差分析
        3.4.2 试验指标的Pareto图分析
        3.4.3 试验指标的交互效应图与主效应图分析
    3.5 本章小结
4 前罩内板近似模型构建与工艺参数NSGA-Ⅱ多目标优化
    4.1 基于近似模型的前罩内板注塑工艺参数多目标理论概述
        4.1.1 多目标优化问题数学描述
        4.1.2 EBFNN近似模型理论概述
        4.1.3 NSGA-Ⅱ算法多目标优化理论概述
    4.2 多目标优化问题的数学模型
    4.3 基于OLHS的EBFNN近似模型建立及精度评价
    4.4 基于近似模型的工艺参数多目标优化
        4.4.1 基于EBFNN的多目标优化模型建立
        4.4.2 优化结果分析
    4.5 本章小结
5 基于模流-结构联合仿真方法的前罩刚度分析及精度验证
    5.1 汽车前罩模流-结构联合仿真模型建立
        5.1.1 基于优化工艺参数的前罩内外板模流仿真分析
        5.1.2 基于传统仿真方法的前罩刚度仿真模型建立
        5.1.3 联合仿真模型建立
        5.1.4 模型求解
    5.2 仿真结果分析
        5.2.1 传统仿真方法结果分析
        5.2.2 联合仿真方法结果分析
    5.3 汽车前罩静态刚度实验及分析讨论
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
    6.3 主要创新点
参考文献
攻读硕士学位期间主要的学术成果
致谢



本文编号：3854232