[發(fā)明專利]一種汽車用鋼淬透性預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110371468.1
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113094897B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷晨波;李長宏
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06F119/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

1.一種汽車用鋼淬透性預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，進(jìn)行汽車鋼端淬實驗，獲取所需數(shù)據(jù)，構(gòu)造樣本矩陣；

步驟2，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

步驟3，建立端淬曲線起始點智能算法預(yù)測模型；

步驟4，建立端淬曲線極小值智能算法預(yù)測模型；

步驟5，建立端淬曲線數(shù)學(xué)模型；

步驟6，把步驟3、步驟4、步驟5所得到的三個模型作為最終預(yù)測模型，將汽車用鋼成份和端淬距離輸入最終預(yù)測模型，得到淬透性值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1包括：依據(jù)GB/T225-2006規(guī)定，將已知成份的不同批次不同品種汽車鋼制成端淬試樣，然后將端淬試樣加熱至奧氏體化后，迅速對頂端進(jìn)行噴水冷卻，冷卻完畢后以端淬試樣噴水端也即頂端為起點，沿兩側(cè)長度方向每間隔a各測試一個硬度值，直到末端，各測試點到噴水端也即末端的距離稱為端淬距離；測試完畢后，求取兩側(cè)平均值作為所述端淬距離上的硬度值，將各端淬距離上的硬度值連接起來形成曲線，得到端淬曲線；

設(shè)端淬距離為t，硬度分布記為f(t，C)，C為與端淬試樣化學(xué)成份相關(guān)的系數(shù)；

用端淬試樣的化學(xué)成份構(gòu)造成份矩陣X，成份矩陣X中的元素x_i,j表示第i個端淬試樣的第j個化學(xué)成份；

以端淬試樣的各測試點硬度值構(gòu)造硬度矩陣H，硬度矩陣H中的元素h_i,j表示第i個端淬試樣的第j個測量點的硬度值；

每一個端淬試樣的化學(xué)成份和硬度分布合稱為一個樣本，所有樣本的集合合稱為樣本矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2包括：

步驟2-1，根據(jù)碳含量與硬度關(guān)系剔除異常值；

步驟2-2，根據(jù)冷卻速率與硬度關(guān)系剔除異常值；

步驟2-3，根據(jù)成分含量標(biāo)準(zhǔn)剔除異常值；

步驟2-4，對樣本矩陣進(jìn)行復(fù)核檢查。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2-1包括：將樣本按成份矩陣X中的碳成份含量，從小到大進(jìn)行排列，前b的樣本記為Xmax，后c的樣本記為Xmin，再將樣本按硬度矩陣H的第一列即端淬曲線起始點的硬度值H_i,1，從小到大進(jìn)行排列，前d的樣本記為Hmax，后e的樣本記為Hmin，進(jìn)行集合運算，如公式(1)，(2)：

A₁＝Xmax∩Hmin (1)

A₂＝Xmin∩Hmax (2)

得到交集A₁和A₂；

端淬曲線的起始點是端淬試樣上最靠近噴水端的位置，應(yīng)當(dāng)滿足條件：碳含量高則硬度高，刪除交集A₁和A₂中不滿足所述條件的的樣本。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2-2包括：

步驟2-2-1，建立變換矩陣A，如公式(3)所示：

對硬度矩陣H作變換，構(gòu)造新的矩陣記為M，如公式(4)所示：

M＝HA (4)

變換后得到的矩陣M和變換前的H矩陣的關(guān)系如式(5)所示：

m_i,1＝h_i,1，m_i,j＝h_i,j-1-h_i,j (5)

式(5)中，h_i,j表示硬度矩陣H中第i個端淬試樣的第j個測量點的硬度值，m_i,j是第i個端淬試樣的前一測試點的硬度值減后一測試點的硬度值；

步驟2-2-2，如果m_i,j小于或等于0，則表明第i個樣本的第j個測點的硬度并沒隨著遠(yuǎn)離噴水端減小，則從樣本矩陣中剔除第i個樣本；

步驟2-2-3，對樣本矩陣進(jìn)行剔除后，利用變換矩陣A的逆矩陣反向重構(gòu)樣本矩陣。