編號(hào)：FTJS09102
篇名：碳纖維復(fù)合材料激光加工成本優(yōu)化
作者：范晉偉 趙媛媛 任行飛 潘日 趙婉瑩
關(guān)鍵詞： 激光加工 碳纖維復(fù)合材料 多目標(biāo)優(yōu)化 加工成本 NSGA-Ⅱ算法 工藝參數(shù)優(yōu)化
機(jī)構(gòu)： 北京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 碳纖維復(fù)合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)具有高強(qiáng)輕質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車等行業(yè).其傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式存在成本高、效率低及加工質(zhì)量差等問(wèn)題.激光加工通過(guò)對(duì)不同工藝參數(shù)的適當(dāng)控制,可以實(shí)現(xiàn)微型化、超精密的切割.目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者在激光加工質(zhì)量方面已取得較多成果,但缺少對(duì)加工成本的研究.分析了激光加工的成本構(gòu)成,建立了激光加工工藝參數(shù)與加工成本的數(shù)學(xué)模型.并將該模型與已建立的激光加工熱影響區(qū)寬度預(yù)測(cè)模型相結(jié)合,作為目標(biāo)函數(shù),采用NSGA-Ⅱ算法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化.獲得了Pareto前沿面和Pareto最優(yōu)解,可根據(jù)加工成本預(yù)算或所需要的熱影響區(qū)寬度進(jìn)行參數(shù)選擇,完成對(duì)激光加工成本及加工質(zhì)量的可控研究,對(duì)激光加工碳纖維復(fù)合材料的實(shí)際工程應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值.
