一种铸件凝固过程相似性确定方法及系统技术方案

一种铸件凝固过程相似性确定方法及系统，涉及铸件凝固技术领域。本发明专利技术是为了解决现有铸件凝固过程相似度的确定方法准确率低的问题。本发明专利技术包括：获得待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数，分别将待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数输入到智能铸造分析模型中，获得待评价凝固相似性的两个铸件的niyama判据值；利用niyama判据值，获得待评价凝固相似性的两个铸件的凝固相似性结论。本发明专利技术用于确定铸件凝固过程是否相似。明用于确定铸件凝固过程是否相似。明用于确定铸件凝固过程是否相似。

【技术实现步骤摘要】
点的niyama判据组成训练集，利用训练集训练智能铸造分析模型，训练好的智能铸造分析模型。
[0014]进一步地，所述P1点、P2点、P3点的niyama判据，通过以下公式获得：
[0015][0016]其中，G是温度梯度，L是冷却速率。
[0017]进一步地，所述智能铸造分析模型为三层人工神经网络，包括：输入层、隐藏层和输出层；
[0018]所述隐藏层为两层。
[0019]进一步地，所述智能铸造分析模型的损失函数，如下式：
[0020][0021]其中，O是目标输出值，a是模型预测值，λ，θ
i
为正则化参数。
[0022]进一步地，所述S2中的利用S1获得的niyama判据值，获得待评价凝固相似性的两个铸件的凝固相似性结论，具体为：
[0023]若两个待评价凝固相似性的铸件上的P1点、P2点、P3点的niyama判据均标准相等，则说明两个待评价凝固相似性的铸件凝固过程相似，若任一点的niyama判据不标准相等，则说明两个待评价凝固相似性的铸件凝固过程不相似；
[0024]标准相等为：两个niyama判据的误差在预设误差内。
[0025]一种铸件凝固过程相似性确定系统，用于一种铸件凝固过程相似性确定方法，所述系统包括：铸件参数获取模块、niyama判据值获取模块、凝固相似性确定模块；
[0026]所述铸件参数获取模块用于获得待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数，并将待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数发送给niyama判据值获取模块；
[0027]所述niyama判据值获取模块用于分别将待评价凝固相似性的每个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数输入到训练好的智能铸造分析模型中，获得每个待评价凝固相似性铸件的niyama判据值，并将每个待评价凝固相似性铸件的niyama判据值输入到凝固相似性确定模块；
[0028]所述凝固相似性确定模块用于利用每个待评价凝固相似性铸件的niyama判值，获取待评价凝固相似性的两个铸件的凝固相似性结论。
[0029]进一步地，所述凝固相似性分析软件，通过以下方式获得：
[0030]Step1、建立铸件凝固模型，并模拟铸件凝固过程，获得铸件凝固过程模拟结果；
[0031]Step2、在铸件凝固过程模拟结果中的铸件模数、浇筑温度、砂型温度和换热系数，并获取当前铸件模数、浇筑温度、砂型温度和换热系数下铸件凝固模型上的P1点、P2点、P3点的温度梯度G和冷却速率L，从而获取P1点、P2点、P3点的niyama判据值；
[0032]铸件凝固模型中的P1点、P2点、P3点如下：
[0033]获取铸件凝固模型的一个顶点P1，并将当前顶点P1作为原点，沿着铸件边长方向构建x轴和y轴；设定P2(0,L/2,L/2)、P3(L/2,L/2,L/2)；
[0034]niyama判据值，通过以下公式获得：
[0035][0036]Step3、将Step2获得的铸件模数、浇筑温度、砂型温度、换热系数和P1点、P2点、P3点的niyama判据组成训练集，利用训练集训练智能铸造分析模型，获得训练好的智能铸造分析模型。
[0037]进一步地，所述智能铸造分析模型为三层人工神经网络，包括：输入层、隐藏层和输出层；
[0038]所述隐藏层为两层。
[0039]进一步地，所述智能铸造分析模型的损失函数，如下式：
[0040][0041]其中，O是目标输出值，a是模型预测值，λ，θ
i
为正则化参数。
[0042]进一步地，所述利用每个待评价凝固相似性铸件的niyama判值，获取待评价凝固相似性的两个铸件的凝固相似性结论，具体为：
[0043]若两个待评价凝固相似性的铸件上的P1点、P2点、P3点的niyama判据均标准相等，则说明两个待评价凝固相似性的铸件凝固过程相似，若任一点的niyama判据不标准相等，则说明两个待评价凝固相似性的铸件凝固过程不相似；
[0044]标准相等为：两个niyama判据的误差在预设误差内。
[0045]本专利技术的有益效果为：
[0046]本专利技术提出了评估铸件凝固过程相似度的方法，本专利技术基于铸件模数、浇注温度、砂型温度、换热系数与Niyama判据值的关系建立了凝固相似性分析软件，通过凝固相似性分析软件可以直接获得两个铸件的凝固过程是否相似，无需进行复杂的计算。同时本专利技术考虑了多种对于凝固过程的影响因素，并将多种影响因素综合为Niyama判据值，避免了仅采用单一判据判断铸件凝固过程相似性导致的判断准确率低的问题，提升了铸件凝固过程相似性的评价准确率。
附图说明
[0047]图1为铸件凝固模型立体图；
[0048]图2(a)为模数对P1点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0049]图2(b)为模数对P2点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0050]图2(c)为模数对P3点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0051]图3(a)为浇筑温度对P1点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0052]图3(b)为浇筑温度对P2点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0053]图3(c)为浇筑温度对P3点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0054]图4(a)为砂型温度对P1点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0055]图4(b)为砂型温度对P2点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0056]图4(c)为砂型温度对P3点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0057]图5(a)为换热系数对P1点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0058]图5(b)为换热系数对P2点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0059]图5(c)为换热系数对P3点的温度梯度、冷却速率、niyama判据的影响曲线图；
[0060]图6(a)为P1点的真实值与分析软件获得的预测值对比图；
[0061]图6(b)为P2点的真实值与分析软件获得的预测值对比图；
[0062]图6(c)为P3点的真实值与分析软件获得的预测值对比图；
[0063]图7为不同模数下实际浇注铸件的截面图。
具体实施方式
[0064]具体实施方式一：本实施方式一种铸件凝固过程相似性确定方法具体过程为：
[0065]S1、获得待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数，分别将待评价凝固相似性的每个个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数输入训练好的智能铸造分析模型中，获得每个待评价凝固相似性铸件的niyama判据值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸件凝固过程相似性确定方法，其特征在于所述方法具体过程为：S1、获得待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数，分别将待评价凝固相似性的两个铸件的模数、浇注温度、砂型温度和换热系数输入到训练好的智能铸造分析模型中，获得待评价凝固相似性的两个铸件的niyama判据值；S2、利用S1获得的niyama判据值，获得待评价凝固相似性的两个铸件的凝固相似性结论；所述训练好的智能铸造分析模型，通过以下方式获得：步骤一、建立铸件凝固模型，并模拟铸件凝固过程，获得铸件凝固过程模拟结果；步骤二、在铸件凝固过程模拟结果中获取铸件模数、浇筑温度、砂型温度和换热系数，并获取当前铸件模数、浇筑温度、砂型温度和换热系数下铸件凝固模型上的P1点、P2点、P3点的温度梯度G和冷却速率L，从而获取P1点、P2点、P3点的niyama判据；铸件凝固模型中的P1点、P2点、P3点如下：获取铸件凝固模型的一个顶点P1，并将当前顶点P1作为空间直角坐标系的原点，设定P2(0,L/2,L/2)、P3(L/2,L/2,L/2)；步骤三、将步骤二获得的铸件模数、浇筑温度、砂型温度、换热系数和P1点、P2点、P3点的niyama判据组成训练集，利用训练集训练智能铸造分析模型，训练好的智能铸造分析模型。2.根据权利要求1所述的一种铸件凝固过程相似性确定方法，其特征在于：所述P1点、P2点、P3点的niyama判据，通过以下公式获得：其中，G是温度梯度，L是冷却速率。3.根据权利要求2所述的一种铸件凝固过程相似性确定方法，其特征在于：所述智能铸造分析模型为三层人工神经网络，包括：输入层、隐藏层和输出层；所述隐藏层为两层。4.根据权利要求3所述的一种铸件凝固过程相似性确定方法，其特征在于：所述智能铸造分析模型的损失函数，如下式：其中，O是目标输出值，a是模型预测值，λ，θ
i
为正则化参数。5.根据权利要求4所述的一种铸件凝固过程相似性确定方法，其特征在于：所述S2中的利用S1获得的niyama判据值，获得待评价凝固相似性的两个铸件的凝固相似性结论，具体为：若两个待评价凝固相似性的铸件上的P1点、P2点、P3点的niyama判据均标准相等，则说明两个待评价凝固相似性的铸件凝固过程相似，若任一点的niyama判据不标准相等，则说明两个待评价凝固相似性的铸件凝固过程不相似；标准相等为：两个niyama判据的误差在预设误差内。6.一种铸件凝固过程相似性确定系统，用于执行权利要求1
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6任一项权利要求所述的一种铸件凝固过程相似性确定方法，其特征在于：所述系统包括：铸件参数获取模块、niyama判据值获取模块、凝固...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄西西，薛祥，吴士平，朱继虎，王明杰，戴贵鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：