基于遺傳算法的注塑機螺桿優(yōu)化設計.pdf

1、提高注塑機螺桿設計水平對提高注塑機加工質量具有重要的意義,而注塑機螺桿的復雜幾何結構以及工作性能受眾多工藝參數影響,導致其設計一直是個棘手的問題.本文對注塑機螺桿工作原理做了深入的分析,在塑化理論研究的基礎上,利用固體輸送理論推導出螺桿工作過程的數學模型,基于此數學模型,提出了螺桿優(yōu)化設計的目標函數和約束條件.綜合優(yōu)化目標函數和約束條件構造了遺傳算法的適應度函數,改進了遺傳算法的選擇算子運算規(guī)則,利用改進的遺傳算法實現(xiàn)了注塑機螺桿優(yōu)化設

2、計.最后,給出了注塑機螺桿參數優(yōu)化設計系統(tǒng)的應用實例.本文的工作克服了注塑機螺桿傳統(tǒng)設計方法中的盲目性,為螺桿的設計改進提供了一種新方法.第一章,首先介紹了注塑機系統(tǒng)和注塑機螺桿系統(tǒng),討論了注塑機螺桿優(yōu)化設計項目研究背景和意義,綜述了注塑機螺桿研究現(xiàn)狀.分析螺桿設計中存在的問題與不足,最后闡述了本文的研究內容與總體框架.第二章,以流變學理論為基礎,從注塑機螺桿加工過程的特殊性出發(fā),借鑒擠出機螺桿的模型,經過分析得出注塑機螺桿工作的物理模

3、型--固體輸送模型,為建立下一章的螺桿工作數學模型提供了理論依據.第三章,根據螺桿固體輸送模型,推導出機筒內熔膜厚度沿螺桿軸向的分布函數,并分析了塑料母料在螺桿中的停留時間,給出了塑料加工質量重要指標--縱向混合度和層狀剪切混和度的表達式.綜合分析縱向混合度和層狀剪切混和度之后,構造出均勻度矢量.基于均勻度矢量,提出均勻度質量函數作為優(yōu)化目標函數,確定了合理的優(yōu)化約束條件.第四章,首先分析了采用傳統(tǒng)優(yōu)化設計方法的工程設計中存在的若干缺陷

4、,為盡量避免這些缺陷,提出采用遺傳算法進行注塑機螺桿優(yōu)化設計.改進了遺傳算法中選擇算子的運算規(guī)則,對遺傳算法算子采用實數化編碼.確定了遺傳算法優(yōu)化中各個參數,綜合均勻度質量函數和優(yōu)化約束條件,構造了遺傳算法的適應度函數,并利用改進的遺傳算法實現(xiàn)了典型注塑機螺桿的優(yōu)化設計.實驗對比結果表明,較之采用傳統(tǒng)優(yōu)化設計方法(網格法),基于改進的遺傳算法的螺桿優(yōu)化設計顯示了很大的優(yōu)越性.第五章,利用VB開發(fā)工具、SQL server2000數據庫技