[發明專利]一種基于卷積神經網絡的柔印壓力預測方法

在審

• 申請號: 201810745170.0
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108920850A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 廖開陽;李聰;武吉梅
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/04;G06K17/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

1.一種基于卷積神經網絡的柔印壓力預測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、以FCI300衛星式柔印機為研究對象，建立印版滾筒與中心壓印滾筒靜態接觸狀態下的局部有限元模型，研究印版圖文特征對印刷壓力的影響；

步驟2、在FCI300衛星式柔印機上采集在0.22mm的壓縮量下不同印版表面壓力值，同時，將測得的版面壓力數據作為卷積神經網絡模型的原始輸入樣本；在正常印刷下采集不同印版承壓條上的實際印刷壓力值，并將其作為卷積神經網絡模型的原始輸出樣本，建立壓力預測的卷積神經網絡模型，對模型參數進行優化，確定合適的壓力預測模型；

步驟3、在印前貼版環節通過計算機進行印刷壓力預測后，將預測出的壓力值存儲到相應的印版滾筒上，用于上版印刷時數據的讀取，采用RFID技術，選擇合適的射頻讀寫器，通過對讀寫器界面進行二次開發，將利用MATLAB預測出的壓力值導入到相應的讀寫卡中，省去數據手動寫入環節，實現印版壓力的傳輸與存儲。

2.如權利要求1所述的一種基于卷積神經網絡的柔印壓力預測方法，其特征在于，步驟1具體包括以下步驟：

步驟1.1、印刷單元滾筒接觸有限元模型的建立，以FCI300衛星式柔印刷機為研究對象，利用Ansys Workbench建立了印刷單元幾何模型；其包括中心壓印滾筒、為柔性版的凸起圖文、為柔性版的底基、貼版雙面膠、印版滾筒五部分，具體的幾何參數如下表1所示；

表1

步驟1.2、采用大小為0.2mm的六面體網格對模型進行網格劃分，共生成24050個單元，節點個數為111182，平均網格質量為0.95；

步驟1.3、根據滾筒合壓狀態下的實際情況確定模型的邊界條件如下：

中心壓印滾筒的左面為固定約束；中心壓印滾筒與柔性版之間的接觸為摩擦接觸，摩擦系數為0.1，接觸面為柔性版，目標面為中心壓印滾筒；印版滾筒的右面沿印版厚度方向為位移約束，位移量為0.22mm；柔性版與雙面膠之間的膠連接、雙面膠與印版滾筒之間的膠連接視為固定約束；中心壓印滾筒、貼版雙面膠、柔性版底基、印版滾筒的前后面與上下面分別對稱；柔性版的上下面對稱；

步驟1.4、假設柔性版為超彈性體，對于超彈性材料，其應力—應變的關系是非線性的，通常采用應變能密度函數表示，選擇含2參數的Mooney-Rivlin的本構模型來描述柔性版版的應變能密度函數，其表達式：(其中，C₀₁、C₁₀為需要確定的兩個材料參數)

W＝C₀₁(I₁-3)+C₁₀(I₂-3)² (1)；

以1.7mm的杜邦中性柔性版為試驗對象，按照GB/T 1701-2001制作拉伸試件，并在萬能拉伸機儀上進行拉伸試驗，將得到的應力—應變數據導入ansys中進行曲線擬合，得到C₀₁和C₁₀的值分別為0.058、0.056；

步驟1.5、通過改變印版圖文沿軸向的寬度來改變圖文面積的大小，保持其它條件不變，改變印版圖文面積，分析在同一壓縮量下，印版圖文面積對印刷壓力的影響；

步驟1.6、保持其它條件不變，改變印版圖文分布的數量，分析在同一壓縮量下，印版圖文數量對印刷壓力的影響；

步驟1.7、分析在同一壓縮量下，周圍圖文對印刷壓力是否有影響。