[发明专利]一种基于预测模型及粒子群算法的预锻成形模具设计方法

摘要

本发明公开了一种基于预测模型及粒子群算法的预锻成形模具设计方法，包括以下步骤：定义表征预成形模具型腔的设计点坐标变量，确定锻造优化目标函数。采用优化的拉丁方方法，确定多尺度跨特征的实验设计方案。采用数值模拟方法，对所有实验方案进行仿真模拟，并获得其相应的目标函数值。建立多目标函数归一化数据处理方法，构建预测模型以实现对任意实验设计方案的目标函数值进行高效、可靠预测。将已建立的数学预测模型与粒子群算法相结合，开展优化解的全局搜索过程，并获得最优的设计方案。该方法通过将数值模拟技术与最优化理论及拟合算法相结合，实现对叶片锻造预成形模具型腔的最优化设计。

主权项

1.一种预测模型及粒子群算法的预锻成形模具设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：定义表征预成形模具型腔的设计点坐标变量，并根据终锻变形程度计算设计变量的优化区间，确定锻造优化目标函数；步骤2：采用优化的拉丁方采样方法，确定多尺度跨特征的实验设计方案；步骤3：采用数值模拟方法，对所有实验设计方案进行仿真模拟，并根据模拟结果获得所有实验设计方案所对应的优化目标函数值；步骤4：基于已有实验样本设计变量与目标函数间的数值响应关系，构建数学模型以实现对任意给定实验设计方案所对应目标函数值的预测；步骤5：建立归一化数据处理方法对各个目标函数的响应值进行转化，再按照每个目标函数的设计权重进行加权处理，最终将多目标函数转化为单一的适应性函数；步骤6：将已建立的数学预测模型与粒子群算法相结合，开展对优化解的全局迭代搜索，并从最终结果中获得最优的设计变量方案；步骤7：对优化后的设计方案进行数值模拟验证。