基于灰色关联分析和响应面法的复合材料缠绕成型多目标工艺参数优化

论文摘要

针对复合材料预浸带缠绕过程中制品的残余应力、孔隙率最小化和层间剪切强度（ILSS）最大化的多目标优化问题,采用Box-Behnken Design（BBD）原理设计四因素三水平的T300/环氧树脂预浸带缠绕实验;基于灰色关联分析（GRA）将多目标优化问题转化为单目标优化问题,利用主成分分析（PCA）法确定残余应力、孔隙率和ILSS对灰色关联度（GRG）的影响权重;通过对实验数据的回归分析,建立GRG与主要缠绕工艺参数（缠绕温度、张力、压辊压力和缠绕速度）的二阶预测模型;分析了各工艺参数对残余应力、孔隙率、ILSS和GRG的影响规律,确定缠绕工艺参数优化方案;利用响应面法（RSM）求解工艺参数优化问题并进行复合材料预浸带缠绕实验。结果表明:该优化方法获得的最优工艺参数组合可以有效改善残余应力、孔隙率和ILSS,提高预浸带缠绕制品的性能。

论文目录

• 1 实验过程和结果
•   1.1 复合材料预浸带缠绕工艺
•   1.2 复合材料预浸带缠绕实验过程
•   1.3 复合材料预浸带试样制备和测量方法
•     1.3.1 孔隙率
•     1.3.2 残余应力
•     1.3.3 层间剪切强度（ILSS）
•   1.4 实验结果
• 2 基于实验数据计算灰色关联度（GRG）
•   2.1 GRG计算过程
•   2.2 灰色关联分析（GRA）结果
• 3 建立和分析复合材料预浸带缠绕成型GRG二阶预测模型
• 4 复合材料预浸带缠绕成型多目标参数优化和实验验证
•   4.1 复合材料预浸带缠绕成型参数影响规律
•   4.2 实验验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 洪旗,史耀耀,路丹妮,郭一鸣

关键词: 复合材料缠绕,灰色关联分析,工艺参数优化,层间剪切强度,孔隙率,残余应力

来源: 复合材料学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51375394)

分类号: TB33

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190304.003

页码: 2822-2832

总页数: 11

文件大小: 531K

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