[發明專利]截齒筒鉆的優化方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 202110649337.5
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113190934A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 俞涵;陳坦;張祥
• 申請（專利權）人: 北京三一智造科技有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F30/27
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張琳琳

1.一種截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取單截齒筒鉆和多截齒筒鉆的多種切削參數以及相應的多種切削效率數據；

建立樣本數據庫，所述樣本數據庫包括切削參數組合以及相應的所述切削效率數據；

搭建用于訓練所述樣本數據的神經網絡；

采集所述樣本數據庫并輸入至所述神經網絡中訓練得到切削效率模型；

輸入多組目標參數組合至所述切削效率數據模型中，輸出得到相應的目標切削效率數據，每組目標參數組合對應輸出多種目標切削效率數據；以及

根據所述目標切削效率數據確定所述多個目標參數組合中的最優組合。

2.根據權利要求1所述的截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，所述獲取單截齒筒鉆和多截齒筒鉆的多種切削參數組合以及相應的切削效率數據的步驟中，具體包括如下步驟：

通過有限元分析方法搭建單截齒筒鉆和多截齒筒鉆的切削巖石模型；以及

輸入多種切削參數至所述切削巖石模型中得到所述切削效率數據。

3.根據權利要求2所述的截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，所述截齒筒鉆為三維六面體網格，所述巖石模型包括：拉格朗日網格以及零厚度內聚力網格，所述零厚度內聚力網格的混合網格插入相鄰的三維四面體的所述拉格朗日網格之間。

4.根據權利要求1所述的截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，所述多種切削參數包括：巖石材質、截齒切削角度、截齒下壓深度、截齒切削速度、截齒尺寸及相鄰兩組截齒的橫向間距；

所述切削效率數據包括：旋挖鉆機做的功、巖石的破碎體積、切削比能耗、截齒合金頭部分的損耗、截齒齒體部分的損耗以及巖石的裂紋擴展深度。

5.根據權利要求1所述的截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，在采集所述樣本數據庫并輸入至所述神經網絡中訓練得到切削效率模型的步驟中，具體包括如下步驟：

根據所述樣本數據庫構建一樣本集；

隨機劃分所述樣本集為訓練樣本及測試樣本；

讀取所述訓練樣本中的數據，輸入所述訓練樣本至所述神經網絡中，以執行訓練操作；

在訓練過程中對所述神經網的網絡參數權重進行調整，以獲得訓練后的第一神經網絡模型；

輸入所述測試樣本至所述第一神經網絡模型中進行驗證操作，得到驗證結果；

根據所驗證結果對所述第一神經網絡模型進行優化，以獲得切削效率模型。

6.根據權利要求5所述的截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，輸入所述測試樣本至所述第一神經網絡模型中進行驗證操作的步驟中，具體包括如下步驟：

輸入X個測試樣本至第一神經網絡模型，獲取X個第一結果；

將所述X個第一結果與所述X個測試樣本的切削效率數據比較，統計所述第一結果與所述切削效率數據之差的絕對值大于一閾值的樣本個數Y；

計算第一驗證結果，所述計算第一驗證結果為樣本個數Y與樣本個數X的比值。

7.根據權利要求1所述的截齒筒鉆的優化方法，其特征在于，在根據所述目標切削效率數據確定所述多個目標參數組合中的最優組合的步驟中，具體包括如下步驟：

將輸出的所述多種目標切削效率數據分別進行百分制轉換；

根據預設的加權權重進行加權平均得到加權分數，所述加權分數最高的為所述最優組合。

8.一種截齒筒鉆的優化裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，獲取單截齒筒鉆和多截齒筒鉆的多種切削參數以及相應的多種切削效率數據；

建立模塊，建立樣本數據庫，所述樣本數據庫包括切削參數組合以及相應的所述切削效率數據；

搭建模塊，搭建用于訓練所述樣本數據的神經網絡；

采集模塊，采集所述樣本數據庫并輸入至所述神經網絡中訓練得到切削效率模型；

輸入模塊，輸入多組目標參數組合至所述切削效率數據模型中，輸出得到相應的目標切削效率數據，每組目標參數組合對應輸出多種目標切削效率數據；以及

確定模塊，根據所述目標切削效率數據確定所述多個目標參數組合中的最優組合。