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作者：刘大玲;
单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司;
摘要：磨料水射流技术因其绿色环保、无热影响、材料去除率高等优势，逐渐在钢轨修复领域受到关注。为探究磨料水射流工艺参数对钢轨切缝特性的影响规律，并据此优化修复工艺参数，本研究采用响应面法对磨料水射流修复钢轨进行了实验设计，主要探讨了射流压力、喷嘴进给速度和靶距三个关键工艺参数对切缝宽度w、锥度θ和深度h的影响，并建立了相应的预测模型。通过主效应图发现，靶距是影响切缝宽度的主要因素，而切缝锥度和深度则主要受喷嘴进给速度的影响；此外，交互效应图进一步揭示了不同工艺参数组合对切割特性的复杂交互作用。最后，借助经典BP神经网络模型（Back Propagation Neural Network）的强大非线性映射与自适应能力，以Box-Behnken Design(BBD)实验数据为训练集构建了磨料水射流钢轨切割特性的预测模型，所有模型的相关系数R2均大于0.9。验证实验中，三个模型预测值与实验值之间的平均误差均控制在9%以内。这一结果表明，所构建的模型能准确预测磨料水射流切割钢轨特性，为后续指导磨料水射流修复钢轨的实际应用奠定了基础。
关键词：磨料水射流;;U71Mn钢轨;;响应曲面法;;切缝特性;;BP神经网络
基金资助：中铁第四勘察设计院集团有限公司科技研究开发计划项目—基于水射流的钢轨打磨关键技术研究（2021K055）
