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兵器材料科学与工程2026年第03期:基于神经网络的6061铝合金激光焊接拉伸性能预测及工艺优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王宇豪;孙有平;李旺珍;何江美;陆雨薇;王圳华;

单位:广西科技大学机械与汽车工程学院;广西汽车零部件与整车技术重点实验室;高端工程装备广西高校工程研究中心;重型车辆零部件先进设计制造教育部工程研究中心;

摘要:采用遗传算法优化BP神经网络,对6061铝合金焊接件的抗拉强度和伸长率进行预测,建立起焊接速度、焊接功率、送丝速度、离焦量与抗拉强度和伸长率之间的关系模型。通过遗传算法对BP神经网络的初始权重和偏置进行优化,模拟自然选择和遗传机制,提升BP神经网络的预测精度,并得到各个工艺参数的最优预测值。用MSC Simufact Welding焊接仿真软件对焊接件进行有限元仿真,对比最优与非最优工艺参数仿真结果。结果表明:经过遗传算法优化后的BP神经网络对6061焊接件的预测精度有较大提升;最优工艺参数:焊接速度为20 mm/s、焊接功率为1 358 W、送丝速度为38.4 mm/s、离焦量为0 mm;有限元仿真分析表明,最优工艺参数制得的焊接件的等效应力和最大主应力的数值和分布均优于其他焊接件;测得最优工艺参数焊接件的实际抗拉强度、伸长率与预测结果误差较小。

关键词:6061铝合金;;拉伸性能;;激光焊接;;神经网络;;参数优化

基金资助:广西自然科学基金(2025GXNSFHA069081);; 柳州市科技计划项目(2023PRJ0102);; 中央引导地方科技发展资金(桂科ZY24212053);; 广西重点研发计划(2023AB38002)