蒙乃尔K500合金时效处理过程的建模与优化

摘要

蒙乃尔K500合金具有优良的高强度和耐腐蚀性能，是石油工业潜油泵轴、保护器、分离器及螺栓紧固件等部件的主要原材料。此外，在石油化工、舰船和海洋工程等领域也有着十分可观的市场需求量。因此，蒙乃尔K500合金有着巨大的需求潜力和发展空间。 时效处理过程是蒙乃尔K500合金生产流程中的一个重要环节。本课题的研究目的旨在于通过对时效处理过程质量指标模型的建立及对经济指标的优化求解，并在传热分析的基础上给出最适宜的工艺参数。这种基于经济指标优化的意义和价值在于保障质量指标的前提下，使生产过程中的能耗尽可能降低，这样既可兼顾到质量指标又可兼顾到经济指标。本文的主要内容包括: 对L1正则化多元回归法、L2正则化多元回归法以及L1/2正则化多元回归法进行了对比分析。并在L1/2正则化多元回归法的基础上提出了L1+L2正则化多元回归法。随后引入交叉验证法，以使模型尽可能精确。最后应用L1+L2正则化多元回归法建立了蒙乃尔K500合金时效处理过程屈服强度的模型，并进行了仿真验证。 建立了蒙乃尔K500合金时效处理过程质量指标模型，包括抗拉强度模型、洛氏硬度模型、扭转强度模型、断裂伸长率模型、断面收缩率模型及晶粒度模型。并对所建立的数学模型进行了仿真研究，证明了模型的准确性。 基于传热学原理建立起蒙乃尔K500合金时效处理过程的经济指标等效模型，并在质量指标模型的基础上建立了质量指标约束条件。最后优化求解得出能耗量最小的最佳参数值，与原工艺对比分析表明，所建立的经济指标等效模型可以减少能耗量，增加产品的成品率。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景及意义

1．1．1课题的背景

1．1．2课题的研究意义

1．2蒙乃尔K500合金时效处理工艺

1．3国内外发展现状

1．3．1蒙乃尔K500合金的生产现状

1．3．2金属时效处理过程建模与优化的研究现状

1．4论文主要工作

第2章正则化多元回归方法

2．1正则化多元回归方法综述

2．2正则化多元回归方法表达

2．2．1正则化项的选择

2．2．2 Loss函数的选择

2．2．3正则化参数的选择

2．3．1 L1正则化回归法

2．3．2 L2正则化回归法

2．3．3 L1正则化回归法与L2正则化回归法的比较

2．4 L1／2正则化回归法

2．5本章小结

第3章基于L1+L2正则化多元回归法建立屈服强度模型

3．1．1 L1+L2正则化多元回归法

3．1．2 k1+k2正则化多元回归法与L1／2正则化多元回归法的比较

3．2正则化回归模型的交叉验证

3．3 L1+L2正则化多元回归方法的仿真实验

3．4屈服强度模型的建立

3．5本章小结

第4章蒙乃尔K500合金时效处理过程其它质量指标模型的建立

4．1抗拉强度模型的建立

4．1．1金属拉伸曲线分析

4．1．2抗拉强度模型的建立

4．2洛氏硬度模型的建立

4．3扭转强度模型的建立

4．4断裂伸长率模型的建立

4．5断面收缩率模型的建立

4．6晶粒度模型的建立

4．7本章小结

第5章蒙乃尔K500合金时效处理过程经济运行的优化研究

5．1传热学基本原理综述

5．2经济指标等效模型的建立

5．3仿真研究与分析

5．4本章小结

第6章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的论文及获奖情况