[发明专利]基于几何参数的熔模铸件收缩率预测方法

摘要

本发明公开了一种基于几何参数的熔模铸件收缩率预测方法，用于解决现有铸件收缩率预测方法实用性差的技术问题。技术方案是采用基于几何参数的收缩率预测的方法。通过统计铸件各位置所属的几何参数，根据主要几何参数中每个几何参数和收缩率的映射关系，构建基函数。通过将基函数作为一个整体，建立收缩率与基函数之间的回归方程。然后，将上述回归方程预测和实测值的差值作为误差，通过一定的误差修正规则，反馈修正基函数的系数。从而确定基于几何参数的收缩率预测方程，实现对铸件各位置的收缩率预测，实用性好。

主权项

一种基于几何参数的熔模铸件收缩率预测方法，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ki＝fj(xij)  (1)其中，m表示样本个数，n表示每个样本几何参数的个数，xij表示第i个样本的第j个几何参数，fj表示第j个几何参数与收缩率之间的对应关系，ki表示第i个样本的收缩率；步骤二、将公式(1)中所有包含xij，其中i∈(1，m)，j∈(1，n)的基本函数gij(xij)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，gij(xij)表示包含xij项的第i个基函数；步骤三、建立ki和gij(xij)之间的映射关系：k(xi1,xi2,...,xin)=Σj=1nΣi=1njλij*gij(xij);j=1,2,...,n---(2)]]>式中，k(xi1,xi2,...,xin)表示包含几何参数的收缩率，λij表示基函数对应的系数，nj表示包含xij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Xi＝(xi1,xi2,xi3,…,xin)，输入公式(2)得出计算收缩率kic，求出其与实测收缩率值kim的偏差devi；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RMSE值进行修正；其中，Xi＝(xi1,xi2,xi3,…,xin)表示第i个样本的全部几何参数，kic为第i个样本的计算收缩率，kim代表第i个样本的实测收缩率，devi为根据公式(2)得出的计算收缩率与实测收缩率的偏差，RMSE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λijgij(xij)变化率占k(xi1,xi2,…,xin)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λijgij(xij)变化率占k(xi1,xi2,…,xin)在各个方向变化率之和的比值大小与RMSE分配给此项的值呈负相关；其中，λijgij(xij)表示包含xij项的第j个函数；步骤六、重新得到新的ki和gij(xij)之间的映射关系:k(xi1,xi2,...,xin)=Σj=1nΣi=1njλijnew*gij(xij);j=1,2,...,n---(3)]]>在公式(3)中，λijnew是基函数对应的新系数；步骤七、将第i个样本的几何参数Xi＝(xi1,xi2,xi3,…,xin)，输入公式(3)得出计算收缩率kicxiu，求出其与实测收缩率值kimxiu的偏差devixiu；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RMSExiu值，若RMSExiu值达到设定误差值，则停止迭代；若RMSExiu的值未达到设定误差值，则重复步骤四、五、六、七；其中，kicxiu表示第i个样本的计算收缩率，kimxiu表示第i个样本的计算收缩率，devixiu表示第i个样本的计算和实测收缩率的偏差，RMSExiu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Yi＝(yi1,yi2,yi3,…,yin)输入已经迭代完毕的公式(3)中，获取收缩率预测结果；其中，Yi＝(yi1,yi2,yi3,…,yin)表示第i个预测样本的几何参数。