[发明专利]基于几何参数的熔模铸件收缩率预测方法

权利要求书

1.一种基于几何参数的熔模铸件收缩率预测方法，所述几何参数为铸件的顶点数、边数、边几何尺寸、边与边之间的夹角；其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在铸件CAD模型中，统计铸件各位置所属的几何参数，将能表征铸件结构的几何参数进行提取，构建学习样本，建立收缩率与单个几何参数之间的一元非线性回归方程，设共有m个样本，每个样本共有n个几何参数，则

k_i＝f_j(x_ij) (1)

其中，m表示样本个数，n表示每个样本几何参数的个数，x_ij表示第i个样本的第j个几何参数，f_j表示第j个几何参数与收缩率之间的对应关系，k_i表示第i个样本的收缩率；

步骤二、将公式(1)中所有包含x_ij，其中i∈(1，m)，j∈(1，n)的基本函数g_ij(x_ij)提出，并作为新函数的基函数；

其中，i∈(1，m)表示i取1到m之间的整数，j∈(1，n)表示j取1到m之间的整数，g_ij(x_ij)表示包含x_ij项的第i个基函数；

步骤三、建立k_i和g_ij(x_ij)之间的映射关系：

式中，k(x_i1,x_i2,...,x_in)表示包含几何参数的收缩率，λ_ij表示基函数对应的系数，nj表示包含x_ij项的基函数数目；

步骤四、将基函数对应的系数进行修正；设第i个样本的几何参数X_i＝(x_i1,x_i2,x_i3,…,x_in)，输入公式(2)得出计算收缩率k_ic，求出其与实测收缩率值k_im的偏差dev_i；接着求出m个样本中计算收缩率与实测收缩率之间的均方根误差RMSE值,根据均方根误差RMSE值进行修正；

其中，X_i＝(x_i1,x_i2,x_i3,…,x_in)表示第i个样本的全部几何参数，k_ic为第i个样本的计算收缩率，k_im代表第i个样本的实测收缩率，dev_i为根据公式(2)得出的计算收缩率与实测收缩率的偏差，均方根误差RMSE值代表m个样本中计算收缩率与实测收缩率之间的均方根误差值；

步骤五、根据项λ_ijg_ij(x_ij)变化率占k(x_i1,x_i2,…,x_in)在各个方向变化率之和的比值大小来进行均方根误差RMSE值的分配；设定项λ_ijg_ij(x_ij)变化率占k(x_i1,x_i2,…,x_in)在各个方向变化率之和的比值大小与均方根误差RMSE值分配给此项的值呈负相关；

其中，λ_ijg_ij(x_ij)表示包含x_ij项的第j个函数；

步骤六、重新得到新的k_i和g_ij(x_ij)之间的映射关系:

在公式(3)中，λ_ijnew是基函数对应的新系数；

步骤七、将第i个样本的几何参数X_i＝(x_i1,x_i2,x_i3,…,x_in)，输入公式(3)得出计算收缩率k_icxiu，求出其与实测收缩率值k_imxiu的偏差dev_ixiu；接着求出m个样本中计算收缩率与实测收缩率之间的均方根误差RMSE_xiu值，若均方根误差RMSE_xiu值达到设定误差值，则停止迭代；若均方根误差RMSE_xiu的值未达到设定误差值，则重复步骤四、五、六、七；

其中，k_icxiu表示第i个样本的计算收缩率，k_imxiu表示第i个样本的计算收缩率，dev_ixiu表示第i个样本的计算和实测收缩率的偏差，均方根误差RMSE_xiu表示m个样本中计算和实测收缩率的偏差；

步骤八、将预测样本几何参数Y_i＝(y_i1,y_i2,y_i3,…,y_in)输入已经迭代完毕的公式(3)中，获取收缩率预测结果；

其中，Y_i＝(y_i1,y_i2,y_i3,…,y_in)表示第i个预测样本的几何参数。