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试析传热基于粒子群算法连铸二冷优化策略

收藏本文 2024-03-12 点赞:5906 浏览:17743 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:连铸历程中的二冷配水制约是决定连铸质量的关键因素,铸坯由于连铸二冷配水优化制度不合理,常常出现如内部裂纹、中心疏松及中心偏析、菱形变形、凹坑等质量不足。由此,要获得高效的连铸技术及良好的铸坯质量,连铸二冷水量优化制约的探讨对其具有较大的实际作用。本论文主要工作如下:一、以连铸二冷水量优化制约为前提,浅析了凝固传热历程的特点,建立了二维连铸凝固传热数学模型,运用源项法解决凝固传热历程出现的相变现象,采取数学模拟浅析求解凝固传热制约方程,并通过仿真浅析了拉速、过热度等历程参数对连铸温度场的影响,为连铸二冷配水参数的优化提供了基础。二、针对粒子群算法的早熟现象、局部收敛能力差等不足,以及二冷优化不足是一个非线性、偏微分的多目标优化不足,本论文对粒子群的改善算法进行了深入的探讨。采取的策略是将基于进化算法的变异对策融入到PSO算法中,探讨了该算法的搜索效率,通过仿真表明,该算法有效的提升了算法的收敛精度及收敛速度,并且在一定的程度上解决了多目标优化不足计算量大、计算效率低等不足。三、以凝固传热数学模型为基础,将基于非均匀变异的PSO算法引入到连铸二冷优化不足中去,进行了连铸二冷配水参数的优化。并运用了最小二乘法建立基于拉速-水量的最优联系曲线,确定连铸二冷配水参数,建立连铸二冷水量优化制约模型。四、在VisualBasic6.0的平台上,建立连铸二冷水量优化系统界面,有效、直观的显示二冷优化结果,如连铸坯二冷区各段段末的温度值、铸坯表面温度、坯壳厚度等变化曲线、二冷配水参数等。关键词:连铸论文凝固传热模型论文二冷优化论文非均匀变异论文粒子群算法论文

    摘要6-8

    Abstract8-14

    第1章 绪论14-27

    1.1 不足的提出14-15

    1.2 连铸技术的进展15-18

    1.3 连铸二冷优化制约技术的进展及探讨近况18-21

    1.3.1 连铸二冷优化技术的进展及探讨近况18-20

    1.3.2 连铸二冷配水制约策略的探讨近况20-21

    1.4 粒子群优化算法的进展及探讨近况21-24

    1.5 本课题的探讨内容和作用24-27

    第2章 连铸方坯传热数学模型的探讨27-45

    2.1 铸坯凝固历程的传热特点27-29

    2.2 铸坯凝固传热数学模型29-35

    2.2.1 探讨对象的选取29-30

    2.2.2 凝固传热历程中的检测设30

    2.2.3 凝固传热的制约方程的建立30-33

    2.2.4 制约方程的初始条件和边界条件33-35

    2.3 物性参数的选择及处理35-37

    2.4 凝固传热模型的求解37-40

    2.5 铸坯凝固历程温度场计算40-43

    2.5.1 模型计算结果及温度场特点40-41

    2.5.2 模型计算结果浅析41-43

    2.6 本章小结43-45

    第3章 粒子群优化算法及其改善45-68

    3.1 粒子群算法45-59

    3.1.1 PSO 算法设计的基本原则46-47

    3.1.2 PSO 算法的原理及描述47-52

    3.1.3 PSO 算法的参数选择52-58

    3.1.4 PSO 算法的缺陷58-59

    3.2 基于非均匀动态变异的改善 PSO 算法59-64

    3.2.1 非均匀动态变异操作原理59-61

    3.2.2 基于非均匀动态变异的 PSO 算法实现61-64

    3.3 不同算法的比较及仿真浅析64-67

    3.4 本章小结67-68

    第4章 基于改善 PSO 算法的连铸二冷配水参数优化的探讨68-85

    4.1 连铸二冷配水与铸坯质量的联系68-70

    4.2 二冷配水优化的特点70-72

    4.3 二冷配水多目标优化不足72-80

    4.3.1 连铸二冷冶金准则及目标函数72-75

    4.3.2 多目标优化算法的浅析与选择75-78

    4.3.3 多目标优化函数的处理78-79

    4.3.4 加权系数 Wi的确定79-80

    4.4 基于多目标改善 PSO 算法的连铸二冷配水优化80-82

    4.4.1 连铸机设备参数与优化参数设置80-82

    4.4.2 二冷优化结果与浅析82

    4.5 连铸二冷优化模型的建立82-84

    4.6 本章小结84-85

    第5章 连铸二冷优化仿真平台85-88

    5.1 仿真界面设计思想85

    5.2 软件主体运转界面85-87

    5.3 本章小结87-88

    结论88-91

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