機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)論文3.doc

安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）系 別： 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 08機(jī)械（2）班 姓 名： 朱 洪 學(xué) 號(hào)： 08210010234 課題名稱：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）技術(shù)在激光加工工藝 參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用 指導(dǎo)老師： 陳 雪 輝 2012年 5月 9日摘 要doe（design of experiment）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，一種安排實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理安排，以較小的實(shí)驗(yàn)規(guī)模（實(shí)驗(yàn)次數(shù)）、較短的實(shí)驗(yàn)周期和較低的實(shí)驗(yàn)成本，得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及得出科學(xué)的結(jié)論。參數(shù)優(yōu)化是達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的一種方法，通過(guò)將設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)化，采用優(yōu)化方法，不斷的調(diào)整設(shè)計(jì)變量，使得設(shè)計(jì)結(jié)果不斷接近參數(shù)化的目標(biāo)值。 模型參數(shù)優(yōu)化是通過(guò)極小化目標(biāo)函數(shù)使得模型輸出和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)之間達(dá)到最佳的擬合程度，由于環(huán)境模型本身的復(fù)雜性，常規(guī)優(yōu)化算法難以達(dá)到參數(shù)空間上的全局最優(yōu)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算效率的快速提高，直接優(yōu)化方法得到了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用。針對(duì)激光加工質(zhì)量的問(wèn)題，對(duì)激光加工各種參數(shù)進(jìn)行了分析。以激光加工質(zhì)量?jī)?yōu)化為目標(biāo)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析方法，利用hyperstudy中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）模塊對(duì)激光加工中各種工藝參數(shù)進(jìn)行了分析與計(jì)算，獲得經(jīng)過(guò)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證的一組最佳激光加工工藝參數(shù)。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，參數(shù)優(yōu)化，激光加工abstractthe doe （design of experiment） experimental design, an arrangement of experiments and analysis of experimental data, mathematical statistical methods; test designed primarily to test to make reasonable arrangements with a smaller pilot scale （number of trials）, a shorter test cycles and lowertest costs, and satisfactory results, and draw scientific conclusions. parameter optimization is a way to meet the design objectives through the design of target parameters, optimization methods, and constantly adjust the design variables, making the design results to constantly close to the parameters of the target. parameter optimization is to achieve the best goodness of fit between model output and observational data by minimizing the objective function, due to the complexity of the environment of the model itself, the conventional optimization algorithms is difficult to achieve the global optimum in the parameter space.in recent years, with the rapid increase in computing efficiency, the direct optimization method to get the further development and wide application. the issue of the quality of laser processing, laser processing parameters were analyzed. optimization of laser processing quality, the use of experimental design analysis methods, the use of the hyperstudy the experimental design （doe） modules of various process parameters in laser processing, analysis and calculation, after verification of the actual test a set of best laser processing process parameters.keywords: experimental design, parameter optimization, laser processing.目錄第1章 緒 論11.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述11.2 課題的來(lái)源11.3本課題的研究思路與研究方法31.4 本章小結(jié)3第2章 hyperworks軟件介紹及hyperstudy優(yōu)化簡(jiǎn)介42.1 hyperworks軟件介紹42.2 參數(shù)優(yōu)化的相關(guān)知識(shí)52.3 hyperstudy軟件的相關(guān)知識(shí)52.3.1 hyperstudy的簡(jiǎn)單介紹52.3.2 hyperstudy中doe研究62.3.3 hyperstudy中優(yōu)化研究72.4 本章小結(jié)8第3章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與整理93.1 激光加工簡(jiǎn)述93.1.1技術(shù)簡(jiǎn)述93.1.2 現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)93.2 工藝參數(shù)的收集與整理113.2.1各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理圖形如下：123.2.2實(shí)驗(yàn)變量和結(jié)果：153.3 本章小結(jié)16第4章 激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化174.1創(chuàng)建excel電子表格174.2 以第二組實(shí)驗(yàn)為例建立分析模型174.3 第二組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）分析和近似214.4 進(jìn)行優(yōu)化研究234.5 doe分析結(jié)果及最優(yōu)參數(shù)選擇254.6其余各組的優(yōu)化方案和結(jié)果264.6.1 各組的軟件分析圖和分析結(jié)果264.6.2 最終分析結(jié)果304.7 本章小結(jié)31第5章 總結(jié)與展望325.1 課題的總結(jié)325.2 課題的展望32致謝33參考文獻(xiàn)34附錄 a 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)35附錄 b 科技文獻(xiàn)翻譯38附錄 c 開(kāi)題報(bào)告58附錄 d 安徽建筑工業(yè)學(xué)院2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表65第1章 緒 論1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述doe（design of experiment）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，一種安排實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理安排，以較小的實(shí)驗(yàn)規(guī)模（實(shí)驗(yàn)次數(shù)）、較短的實(shí)驗(yàn)周期和較低的實(shí)驗(yàn)成本，得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及得出科學(xué)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)源于1920年代研究育種的科學(xué)家dr. fisher的研究, dr. fisher是大家一致公認(rèn)的此方法策略的創(chuàng)始者, 但后續(xù)努力集其大成, 而使doe在工業(yè)界得以普及且發(fā)揚(yáng)光大者, 則非dr. taguchi （田口玄一博士） 莫屬。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為質(zhì)量管理領(lǐng)域相對(duì)復(fù)雜、高級(jí)的統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用，開(kāi)始在國(guó)內(nèi)被逐漸接受，推廣。其實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)于我國(guó)學(xué)術(shù)界來(lái)說(shuō)并不陌生。比如均勻設(shè)計(jì)，均勻設(shè)計(jì)是中國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家方開(kāi)泰教授和中科院院士王元首創(chuàng)，是處理多因素多水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的卓有成效的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，可用較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，完成復(fù)雜的科研課題開(kāi)發(fā)和研究。 國(guó)內(nèi)一些大學(xué)的數(shù)學(xué)系和統(tǒng)計(jì)系近年來(lái)已經(jīng)逐漸開(kāi)始開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程，比如清華大學(xué)，電子科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校。 國(guó)內(nèi)一些行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)，比如中石化，華為科技，中石油，寶鋼等企業(yè)，也開(kāi)始在質(zhì)量管理和產(chǎn)品研發(fā)、工藝改進(jìn)等領(lǐng)域采用doe方法。1.2 課題的來(lái)源 作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志和現(xiàn)代信息社會(huì)光電子技術(shù)的支柱之一，激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進(jìn)國(guó)家的高度重視。激光加工是國(guó)外激光應(yīng)用中最大的項(xiàng)目，也是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段，主要是kw級(jí)到10kw級(jí)co2激光器和百瓦到千瓦級(jí)yag激光器實(shí)現(xiàn)對(duì)各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。據(jù)19971998年的最新激光市場(chǎng)評(píng)述和預(yù)測(cè)，1997年全世界總激光器市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)32.2億美元，比1996年增長(zhǎng)14%，其中材料加工為8.29億美元，醫(yī)療應(yīng)用4億美元，研究領(lǐng)域1.5億美元。1998年總收入預(yù)計(jì)增長(zhǎng)19%，可達(dá)到38.2億美元。其中占第一位的材料加工預(yù)計(jì)超過(guò)10億美元，醫(yī)用激光器是國(guó)外第二大應(yīng)用。 激光加工應(yīng)用領(lǐng)域中，co2激光器以切割和焊接應(yīng)用最廣，分別占到70%和20%，表面處理則不到10%。而yag激光器的應(yīng)用是以焊接、標(biāo)記（50%）和切割（15%）為主。在美國(guó)和歐洲co2激光器占到了7080%。我國(guó)激光加工中以切割為主的占10%，其中98%以上的co2激光器，功率在1.5kw2kw范圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15%，大多數(shù)是進(jìn)行激光處理汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸套。這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益都很高，故有很大的市場(chǎng)前景。 在汽車(chē)工業(yè)中，激光加工技術(shù)充分發(fā)揮了其先進(jìn)、快速、靈活地加工特點(diǎn)。如在汽車(chē)樣機(jī)和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光切割機(jī)，不僅節(jié)省了樣板及工裝設(shè)備，還大大縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；激光束在高硬度材料和復(fù)雜而彎曲的表面打小孔，速度快而不產(chǎn)生破損；激光焊接在汽車(chē)工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝，日本toyota已將激光用于車(chē)身面板的焊接，將不同厚度和不同表面涂敷的金屬板焊接在一起，然后再進(jìn)行沖壓。雖然激光熱處理在國(guó)外不如焊接和切割普遍，但在汽車(chē)工業(yè)中仍應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，激光加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合，派生出激光快速成形技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)不僅可以快速制造模型，而且還可以直接由金屬粉末熔融，制造出金屬模具。 80年代，yag激光器在焊接、切割、打孔和標(biāo)記等方面發(fā)揮了越來(lái)越大作用。通常認(rèn)為yag激光器切割可以得到好的切割質(zhì)量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。隨著yag激光器輸出功率和光束質(zhì)量的提高而被突破。yag激光器已開(kāi)始擠進(jìn)kw級(jí)co2激光器切割市場(chǎng)。yag激光器特別適合焊接不允許熱變形和焊接污染的微型器件，如鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等。yag激光器打孔已發(fā)展成為最大的激光加工應(yīng)用。 目前，國(guó)外激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車(chē)制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用yag激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。打孔峰值功率高達(dá)3050kw，打孔用的脈沖寬度越來(lái)越窄，重復(fù)頻率越來(lái)越高，激光器輸出參數(shù)的提高，很大程度上改善了打孔質(zhì)量，提高了打孔速度，也擴(kuò)大了打孔的應(yīng)用范圍。國(guó)內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及手表寶石軸承的生產(chǎn)中。對(duì)激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，將極大地改善激光加工的性能。對(duì)于應(yīng)用越來(lái)越廣泛的激光加工技術(shù)，其參數(shù)的優(yōu)化也可以改善各個(gè)行業(yè)的效率與業(yè)績(jī)，對(duì)于生產(chǎn)與生活有著十分重要的意義。1.3本課題的研究思路與研究方法 根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）研究資料，本文將運(yùn)用hyperstudy軟件，尋求一種合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析方法，針對(duì)激光實(shí)驗(yàn)加工中得到的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸門(mén)別類(lèi)，對(duì)各種不同的激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，在最終得到最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)。研究方法如下： 1.研究激光加工工藝，收集激光加工工藝參數(shù)參數(shù)，整理實(shí)驗(yàn)參數(shù)。 2.研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)知識(shí)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析方法，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法與應(yīng)用。3.研究hyperstudy軟件優(yōu)化過(guò)程，嘗試?yán)胔yperstudy中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）模塊對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，了解優(yōu)化的過(guò)程與結(jié)果，得出優(yōu)化方法。4定義分析，建立模型，建立響應(yīng)。5.輸入實(shí)驗(yàn)參數(shù)，得出優(yōu)化結(jié)果，收到最優(yōu)加工參數(shù)。1.4 本章小結(jié)本章主要介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展情況，主要包括國(guó)外和國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況以及對(duì)于激光加工工藝參數(shù)優(yōu)化的研究情況進(jìn)而引出課題，確定課題研究的思路和方法。第2章 hyperworks軟件介紹及hyperstudy優(yōu)化簡(jiǎn)介2.1 hyperworks軟件介紹hyperworks 構(gòu)建于設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能數(shù)據(jù)管理和流程自動(dòng)化的基礎(chǔ)理念之上，hyperworks是一個(gè)企業(yè)級(jí)的仿真解決方案，用于加快企業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和決策過(guò)程。作為業(yè)界最全面的開(kāi)放構(gòu)架的cae解決方案，hypeworks包括第一流的建模、分析、可視化和數(shù)據(jù)管理解決方案，能夠用于線性、非線性、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、流固耦合和多剛體動(dòng)力學(xué)等多個(gè)方面。 在汽車(chē)領(lǐng)域，其研究對(duì)象已涵蓋了車(chē)身、動(dòng)力和底盤(pán)三大系統(tǒng)，研究?jī)?nèi)容包含了結(jié)構(gòu)分析、工藝分析、動(dòng)力學(xué)分析、內(nèi)外流場(chǎng)分析和安全分析等多個(gè)方面。僅對(duì)于車(chē)身結(jié)構(gòu)分析而言，應(yīng)用cae技術(shù)已經(jīng)能得到包括剛度、強(qiáng)度、模態(tài)以及疲勞壽命等參數(shù)。hyperworks包括以下模塊：altair hypermesh高性能、開(kāi)放式有限單元前后處理器，讓您在一個(gè)高度交互和可視化的環(huán)境下驗(yàn)證及分析多種設(shè)計(jì)情況。altair motionview通用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真及工程數(shù)據(jù)前后處理器，它在一個(gè)直觀的用戶界面中結(jié)合了交互式三維動(dòng)畫(huà)和強(qiáng)大無(wú)比的曲線圖繪制功能。altair hypergraph強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和圖表繪制工具，具有多種流行的工程文件格式接口、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和圖表繪制功能、以及先進(jìn)的定制能力和高質(zhì)量的報(bào)告生成器。 altair hyperform集成hypermesh強(qiáng)大的功能和金屬成型單步求解器，是一個(gè)使用逆向逼近方法的金屬板材成型仿真有限元軟件。 altair hyperopt使用各種分析軟件進(jìn)行參數(shù)研究和模型調(diào)整的非線性優(yōu)化工具。altair optistruct世界領(lǐng)先的基于有限元的優(yōu)化工具，使用拓?fù)鋬?yōu)化方法進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。altair optistruct/fea基本線性靜態(tài)、特征值分析模塊。創(chuàng)新、靈活、合理的許可證無(wú)論是單機(jī)版還是網(wǎng)絡(luò)版，hyperworks 許可單位（hwus）都是平行的，所以不管你運(yùn)行多少個(gè)hyperworks模塊，只有需要hwus最多的模塊才占用hwus數(shù)。2.2 參數(shù)優(yōu)化的相關(guān)知識(shí)參數(shù)優(yōu)化是達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的一種方法，通過(guò)將設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)化，采用優(yōu)化方法，不斷的調(diào)整設(shè)計(jì)變量，使得設(shè)計(jì)結(jié)果不斷接近參數(shù)化的目標(biāo)值。 模型參數(shù)優(yōu)化是通過(guò)極小化目標(biāo)函數(shù)使得模型輸出和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)之間達(dá)到最佳的擬合程度，由于環(huán)境模型本身的復(fù)雜性，常規(guī)優(yōu)化算法難以達(dá)到參數(shù)空間上的全局最優(yōu)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算效率的快速提高，直接優(yōu)化方法得到了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用。 優(yōu)化模型參數(shù)，以滿足設(shè)計(jì)要求的過(guò)程包括以下任務(wù)： 1. 指定設(shè)計(jì)要求 2. 參數(shù)化設(shè)計(jì)目標(biāo) 3. 指定優(yōu)化選項(xiàng) 4. 運(yùn)行優(yōu)化2.3 hyperstudy軟件的相關(guān)知識(shí)2.3.1 hyperstudy的簡(jiǎn)單介紹hyperstudy是一個(gè)hyperworks軟件包中的一款主要產(chǎn)品。它主要用于cae環(huán)境下doe （試驗(yàn)設(shè)計(jì)），優(yōu)化，以及隨機(jī)分析研究。hyperstudy的前身是altair公司hyperworks系列產(chǎn)品中的studywizard。hyperstudy具有導(dǎo)向式結(jié)構(gòu)易于學(xué)習(xí)。適用于研究不同變化條件下設(shè)計(jì)變量的特性，包括非線形特性。還能應(yīng)用在合并不同類(lèi)型分析的跨學(xué)科領(lǐng)域中。模型易于參數(shù)化。除了傳統(tǒng)意義上定義輸入資料為設(shè)計(jì)變量，有限元的形狀也能夠被參數(shù)化。hyperstudy具有良好的集成性，可以從hypermesh, hyperform, 和motionview 軟件直接啟動(dòng)同時(shí)獲取設(shè)計(jì)參量等。hypermorph 可用于是形狀參數(shù)的生成。同時(shí)可與多種外部求解器合并使用，進(jìn)行線性和非線性的doe、優(yōu)化和隨機(jī)分析。外部求解器類(lèi)型abaqus ansys xy data dads ls-dyna adams pam-crash nastran excel data madymo altair optistruct simpack altair hyperform radioss altair motionsolve hypermesh result file 2.3.2 hyperstudy中doe研究doe又稱實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，目的在于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，并且保證獲得充分的信息，從而簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理，節(jié)省人力物力和時(shí)間。正確合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性顯著提高。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可以為尋求參數(shù)的優(yōu)化數(shù)值和選擇最佳工藝方案指明方向。實(shí)驗(yàn)研究的目標(biāo)在于研究參數(shù)變化對(duì)于模型特性的影響，確定哪一種因素對(duì)于特定響應(yīng)最具有影響。確定輸入變量為何值時(shí)使得響應(yīng)接近期望值，或者輸出響應(yīng)的變化性非常小，以及非控制變量的效應(yīng)最小化。試驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠定義一系列測(cè)試用于有目的識(shí)別或觀察參數(shù)變化對(duì)輸出響應(yīng)變化。在這種研究中，設(shè)計(jì)變量的影響和相互作用也作為研究對(duì)象，模型重復(fù)計(jì)算按照設(shè)定的一系列的組合參數(shù)。響應(yīng)被描述為的參數(shù)代數(shù)表達(dá)式函數(shù)，即稱為響應(yīng)面，也就是建立一個(gè)近似模型被用做實(shí)際問(wèn)題精確求解的替代模型。模型的響應(yīng)面一經(jīng)產(chǎn)生，這些響應(yīng)面就被作為整個(gè)精確求解方法的代理表達(dá)式。新的設(shè)計(jì)變量的組合不再用于原來(lái)的求解過(guò)程中，而是被插入響應(yīng)面方程以快速估算模型的響應(yīng)，不需要實(shí)際運(yùn)算整個(gè)分析。實(shí)驗(yàn)研究類(lèi)型 mjwcaeworksfull factorial全參數(shù)法 fractional factorial部分參數(shù)法 box-behnken法 plackett-burman法 central composite designs中心復(fù)合法 latin hypercube拉丁超立方體法 用戶自定義型 設(shè)計(jì)變量連續(xù)型（continuous） 離散型（discrete ） 字符串型（string）后處理主要效果（main effects） 變異數(shù)分析（analysis of variance （anova） 敏感度指數(shù)（sensitivity index） 回歸函數(shù)（polynomial regressions ） 殘差分析（residuals） 診斷信息（diagnostics） 控制因子交互作用（controlled factor interactions） 非控制因子交互作用（uncontrolled factor interactions） 控制因子與非控制因子交互作用（controlled - uncontrolled factor interactions） excel 表評(píng)定分析（ms excel spreadsheet for trade-off studies） 2.3.3 hyperstudy中優(yōu)化研究 優(yōu)化研究用于尋找參數(shù)的最佳設(shè)定以滿足一定數(shù)目約束下的特定目標(biāo)最大化（最小化或趨近設(shè)定值）。利用hyperstudy的向?qū)到y(tǒng)定義設(shè)計(jì)參數(shù)，從求解的模型結(jié)果中提取數(shù)據(jù)來(lái)定義作為響應(yīng)，再把響應(yīng)分別定義為約束和目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化研究。利用其提供的優(yōu)化引擎，將求解器或響應(yīng)面方程納入優(yōu)化計(jì)算循環(huán)，不斷調(diào)整在求解模型文件中設(shè)定的參數(shù)值，再求解，之后比較每一次的響應(yīng)計(jì)算結(jié)果，從而完成優(yōu)化循環(huán)。它可與多種外部求解器合并使用用于線性和非線性的優(yōu)化分析，如耐撞性設(shè)計(jì)、多體動(dòng)力系統(tǒng)模擬、金屬成形模擬、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（cfd），以及多學(xué)科性問(wèn)題。算法響應(yīng)面算法（hyperopt） 可行方向法 用戶自定義算法設(shè)計(jì)變量連續(xù)型（continuous） 離散型（discrete） 跨學(xué)科綜合研究模型（multiple models for multi-disciplinary studies） 后處理xy曲線繪制目標(biāo)函數(shù) 設(shè)計(jì)約束條件 設(shè)計(jì)變量 繪制設(shè)計(jì)變量2.4 本章小結(jié) 本章主要介紹了hyperworks/hyperstudy相關(guān)方面的知識(shí)，同時(shí)講述了有關(guān)參數(shù)優(yōu)化以及如何利用hyperstudy中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）模塊來(lái)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。第3章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與整理3.1 激光加工簡(jiǎn)述3.1.1技術(shù)簡(jiǎn)述激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料（包括金屬與非金屬）進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門(mén)加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測(cè)等多門(mén)學(xué)科的一門(mén)綜合技術(shù)，它的研究范圍一般可分為：1激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)。2激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。3.1.2 現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志和現(xiàn)代信息社會(huì)光電子技術(shù)的支柱之一，激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進(jìn)國(guó)家的高度重視。激光加工是國(guó)外激光應(yīng)用中最大的項(xiàng)目，也是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段，主要是kw級(jí)到10kw級(jí)co2激光器和百瓦到千瓦級(jí)yag激光器實(shí)現(xiàn)對(duì)各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。據(jù)19971998年的最新激光市場(chǎng)評(píng)述和預(yù)測(cè)，1997年全世界總激光器市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)32.2億美元，比1996年增長(zhǎng)14，其中材料加工為8.29億美元，醫(yī)療應(yīng)用3億美元，研究領(lǐng)域1.5億美元。1998年總收入預(yù)計(jì)增長(zhǎng)19，可達(dá)到38.2億美元。其中占第一位的材料加工預(yù)計(jì)超過(guò)10億美元，醫(yī)用激光器是國(guó)外第二大應(yīng)用。激光加工應(yīng)用領(lǐng)域中，co2激光器以切割和焊接應(yīng)用最廣，分別占到70和20，表面處理則不到10。而yag激光器的應(yīng)用是以焊接、標(biāo)記（50）和切割（15）為主。在美國(guó)和歐洲co2激光器占到了7080。我國(guó)激光加工中以切割為主的占10，其中98以上的co2激光器，功率在1.5kw2kw范圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15，大多數(shù)是進(jìn)行激光處理汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸套。這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益都很高，故有很大的市場(chǎng)前景。在汽車(chē)工業(yè)中，激光加工技術(shù)充分發(fā)揮了其先進(jìn)、快速、靈活地加工特點(diǎn)。如在汽車(chē)樣機(jī)和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光切割機(jī)，不僅節(jié)省了樣板及工裝設(shè)備，還大大縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；激光束在高硬度材料和復(fù)雜而彎曲的表面打小孔，速度快而不產(chǎn)生破損；激光焊接在汽車(chē)工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝，日本toyota已將激光用于車(chē)身面板的焊接，將不同厚度和不同表面涂敷的金屬板焊接在一起，然后再進(jìn)行沖壓。雖然激光熱處理在國(guó)外不如焊接和切割普遍，但在汽車(chē)工業(yè)中仍應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，激光加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合，派生出激光快速成形技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)不僅可以快速制造模型，而且還可以直接由金屬粉末熔融，制造出金屬模具。到了80年代，yag激光器在焊接、切割、打孔和標(biāo)記等方面發(fā)揮了越來(lái)越大作用。通常認(rèn)為yag激光器切割可以得到好的切割質(zhì)量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。隨著yag激光器輸出功率和光束質(zhì)量的提高而被突破。yag激光器已開(kāi)始擠進(jìn)kw級(jí)co2激光器切割市場(chǎng)。yag激光器特別適合焊接不允許熱變形和焊接污染的微型器件，如鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等。yag激光器打孔已發(fā)展成為最大的激光加工應(yīng)用。目前，國(guó)外激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車(chē)制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用yag激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。打孔峰值功率高達(dá)3050kw，打孔用的脈沖寬度越來(lái)越窄，重復(fù)頻率越來(lái)越高，激光器輸出參數(shù)的提高，很大程度上改善了打孔質(zhì)量，提高了打孔速度，也擴(kuò)大了打孔的應(yīng)用范圍。國(guó)內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及手表寶石軸承的生產(chǎn)中。目前激光加工技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)可歸納為：新一代工業(yè)激光器研究，目前處在技術(shù)上的更新時(shí)期，其標(biāo)志是二極管泵浦全固態(tài)激光器的發(fā)展及應(yīng)用；精細(xì)激光加工，在激光加工應(yīng)用統(tǒng)計(jì)中微細(xì)加工1996年只占6，1997年翻了一倍達(dá)12，1998年已增加到19；加工系統(tǒng)智能化，系統(tǒng)集成不僅是加工本身，而是帶有實(shí)時(shí)檢測(cè)、反饋處理，隨著專(zhuān)家系統(tǒng)的建立，加工系統(tǒng)智能化已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。激光技術(shù)在我國(guó)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，取得了上千項(xiàng)科技成果，許多已用于生產(chǎn)實(shí)踐，激光加工設(shè)備產(chǎn)量平均每年以20的速度增長(zhǎng)，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、提高產(chǎn)品質(zhì)量解決了許多問(wèn)題，如激光毛化纖技術(shù)正在寶鋼、本鋼等大型鋼廠推廣，將改變我國(guó)汽車(chē)覆蓋件的鋼板完全依賴進(jìn)口的狀態(tài)，激光標(biāo)記機(jī)與激光焊接機(jī)的質(zhì)量、功能、價(jià)格符合國(guó)內(nèi)目前市場(chǎng)的需求，市場(chǎng)占有率達(dá)90以上。存在的主要問(wèn)題：科研成果轉(zhuǎn)化為商品的能力差，許多有市場(chǎng)前景的成果停留在實(shí)驗(yàn)室的樣機(jī)階段；激光加工系統(tǒng)的核心部件激光器的品種少、技術(shù)落后、可靠性差。國(guó)外不僅二級(jí)管泵浦的全固態(tài)激光器已用于生產(chǎn)過(guò)程中，而且二級(jí)管激光器也被應(yīng)用，而我國(guó)二極管泵浦的全固態(tài)激光器還處在剛開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)階段。對(duì)加工技術(shù)的研究少，尤其對(duì)精細(xì)加工技術(shù)的研究更為薄弱，對(duì)紫外波激光進(jìn)行加工的研究進(jìn)行的極少。激光加工設(shè)備的可靠性、可維修性、配套性較差，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。3.2 工藝參數(shù)的收集與整理表3-1實(shí)驗(yàn)不變參數(shù)加工長(zhǎng)度加工圖形加工速度v波形脈寬激光功率if加清水，射流壓力0.1mpa21cm直線4mm/s41.0ms100a415mm直線42.5ms150a35hz5點(diǎn)4mm/s41.5ms20hz6點(diǎn)4mm/s4300a20hz7點(diǎn)4mm/s42.3ms300a815cm直線42.0ms250a加915mm直線1.5mm/s42.0ms26hz加1015cm直線42.0ms250a1115mm直線1.5mm/s42.0ms26hz3.2.1各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理圖形如下：圖3-1 f與寬度的擬合曲線（注：紅線均為擬合后的曲線，黑線為原數(shù)據(jù)曲線）圖3-2 速度與寬度的擬合曲線圖3-3 激光功率與寬度擬合曲線圖3-4 脈寬與半徑擬合曲線圖3-5 f與半徑的擬合曲線圖3-6 f與寬度的擬合曲線圖3-7 激光功率與寬度的擬合曲線圖3-8 f與寬度的擬合曲線圖3-9 激光功率與寬度擬合曲線3.2.2實(shí)驗(yàn)變量和結(jié)果：表3-2 實(shí)驗(yàn)變量f（hz）f（hz）21107152215727232073924257411253074132635761527407717284578192950792121055f（hz）加工速度v（mm/s）8115411.08220421.58325432.08430442.58535453.08640463.5激光功率i（a）激光功率i（a）911505115092170521759319053200942105422595230552509625056275f（hz）5730010120583251022259350103245103751042651140010528脈寬（ms）10630610.5激光功率i（a）620.8111150631.1112170641.4113190651.7114210662.0115230672.3116250表3-3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果樣品編號(hào)寬度（mm）半徑（mm）樣品編號(hào)寬度（mm）半徑（mm）2-10.2607710.2275220.2753720.1458230.2657730.0828240.242740.267250.179750.3366260.3207760.2338270.354770.3603280.4313780.3661290.3337790.32032100.3065810.594410.2993820.523420.425830.5997430.3973840.7187440.5323850.674450.593860.7427460.5973910.9207510.1177920.858520.0846930.9293530.1313940.7563540.1177950.7983550.1049960.4708560.28611010.477570.10731020.557580.34241030.45590.27611040.56035100.11421050.76475110.13341060.5603610.14691110.5857620.14761120.5993630.19621130.6093640.29061140.6187650.35711150.675660.23771160.70167037113.3 本章小結(jié)本章主要簡(jiǎn)述了激光加工技術(shù)以及這項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，收集了激光加工的9個(gè)樣品共66組加工參數(shù)，并且分門(mén)別類(lèi)的對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了進(jìn)一步的整理。第4章 激光加工工藝參數(shù)的優(yōu)化 在前面的一章中，我們共做了九個(gè)樣品的加工實(shí)驗(yàn)。對(duì)于這九組實(shí)驗(yàn)，分別以參數(shù)變量和結(jié)果為設(shè)計(jì)變量和響應(yīng)建立execl電子表格來(lái)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。4.1創(chuàng)建excel電子表格以第二組實(shí)驗(yàn)為例，首先建立一個(gè)excel電子表格。表格共3列，第一列是實(shí)驗(yàn)的編號(hào)，第二列是設(shè)計(jì)變量（即參數(shù)變量），第三列是響應(yīng)（即實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。然后依此類(lèi)推，對(duì)其余八組實(shí)驗(yàn)分別創(chuàng)建excel電子表格。圖4-1 excel電子表格4.2 以第二組實(shí)驗(yàn)為例建立分析模型1創(chuàng)建一個(gè)hyperstudy可以評(píng)估的輸入矩陣具體步驟如下：（1） 在excel中打開(kāi)的電子表格。（2） 檢查excel表格中的信息，找到設(shè)計(jì)變量與響應(yīng)分別對(duì)應(yīng)的列。（3） 將excel表格保存為后綴是“.txt”的文本文檔格式。2 進(jìn)入hyperstudy界面，完成第一步研究設(shè)置的操作 hyperstudy軟件的流程樹(shù)中共有五個(gè)大的部分，其中第一步的研究設(shè)置共有七個(gè)小的步驟：創(chuàng)建研究、創(chuàng)建模型、創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量、做名義運(yùn)行、創(chuàng)建響應(yīng)、連接設(shè)計(jì)變量、敏感性。在這個(gè)優(yōu)化中，我將其分為三個(gè)步驟來(lái)做，具體步驟如下： 1）創(chuàng)建模型和定義設(shè)計(jì)變量：（1）由開(kāi)始菜單欄中直接打開(kāi)hyperstudy軟件。圖4-2 hyperstudy軟件操作界面（2）單擊add study按鈕，選擇new，彈出一個(gè)小窗口，單擊ok按鈕，創(chuàng)建了一個(gè)study_1，在study directory下選擇了工作目錄（c:excel2）。圖4-3 創(chuàng)建研究對(duì)話框（3）單擊next按鈕，進(jìn)入到創(chuàng)建模型界面。（4）單擊add model，從組合框中選擇模型類(lèi)型hyperstudy，單擊ok按鈕，model_1被添加到列表中。圖4-4 創(chuàng)建模型對(duì)話框（7）單擊next按鈕，進(jìn)入創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量界面。（8）單擊add design variable按鈕，單擊ok按鈕，創(chuàng)建并定義設(shè)計(jì)變量desvar_1進(jìn)行研究。圖4-5 創(chuàng)建變量對(duì)話框（9）單擊next按鈕，進(jìn)入到做名義運(yùn)行界面。2）創(chuàng)建響應(yīng)（1）單擊next按鈕，進(jìn)入到創(chuàng)建響應(yīng)界面。（2）單擊add response按鈕，點(diǎn)擊apply兩次，點(diǎn)擊cancel創(chuàng)建兩個(gè)響應(yīng)response_1和response_2。圖4-6 響應(yīng)創(chuàng)建界面（3）先左擊然后再右擊response_1，把response_1改為index，這個(gè)響應(yīng)將作為計(jì)數(shù)器來(lái)使用。并在response expression field中輸入congvert（getenv（study_run_number：）-1。（4）雙擊response_2，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)hyperstudy - response expressionbuilder窗口，在vectors中單擊add按鈕，創(chuàng)建了一個(gè)vector 1。圖4-7 創(chuàng)建向量對(duì)話框（5）在vector resource file中選擇前面保存的“.txt”文件，在vector file type中選擇reference file，并對(duì)其進(jìn)行定義。圖4-8 向量定義模塊（6）點(diǎn)擊apply，編輯響應(yīng)表達(dá)式,輸入v_1r_1。點(diǎn)擊評(píng)估響應(yīng)表達(dá)式盒，表達(dá)式v_1r_1應(yīng)該改變到0.02607。圖4-9 評(píng)估響應(yīng)表達(dá)式盒（7）單擊ok按鈕。3）關(guān)于敏感性（1）單擊next按鈕，進(jìn)入敏感性界面，單擊continue to按鈕，選擇doe study。4.3 第二組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）分析和近似 hyperstudy軟件流程樹(shù)中第二和第三部分分別是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）和近似。這兩塊分為兩大步驟來(lái)做，具體步驟如下： 1）在電子表格中輸入試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果 （1）單擊add doe study，單擊ok按鈕，創(chuàng)建doe分析時(shí)，controlled factors中的doe class選擇run matrix，并相應(yīng)選擇先前得到的.txt文件。圖4-10 doe研究建立對(duì)話框 （2）單擊next進(jìn)入控制變量界面，檢查設(shè)計(jì)變量。 （3）單擊next進(jìn)入相互約束界面，在這個(gè)界面中，不需要編輯。（4）單擊next進(jìn)入控制分配界面，這里是連接運(yùn)行矩陣中設(shè)計(jì)變量的列。在界面右邊，使用下拉菜單，將col 0變?yōu)閚one、dv_1分配到第二個(gè)矩陣列（col 1）。單擊apply。圖4-11 控制分配模塊 （5）點(diǎn)擊next三次進(jìn)入提取反應(yīng)界面。單擊 extract 。圖4-12 提取反應(yīng)模塊2）創(chuàng)建一個(gè)近似。（1）在流程樹(shù)中點(diǎn)擊create approximation前面的空白框，進(jìn)入創(chuàng)建近似界面。單擊add，在approximation type中選擇moving least squares，選中add to all，單擊ok按鈕。圖4-13 創(chuàng)建近似對(duì)話框（2）單擊next進(jìn)入導(dǎo)入矩陣界面。單擊import matrix，單擊ok按鈕。圖4-14 導(dǎo)入矩陣對(duì)話框（3）在流程樹(shù)中選擇build approximation，進(jìn)入構(gòu)建近似界面，將order修改到2，單擊build，然后進(jìn)入剩余誤差界面驗(yàn)證這一改進(jìn)。圖4-15 構(gòu)建近似模塊4.4 進(jìn)行優(yōu)化研究hyperstudy流程樹(shù)中第四個(gè)部分是優(yōu)化研究，其具體步驟如下：（1）樹(shù)中選擇create optimization study前面的空白框，進(jìn)入到創(chuàng)建優(yōu)化研究界面。圖4-16 流程樹(shù)中創(chuàng)建優(yōu)化部分（2）單擊add optimization，然后單擊ok按鈕，一個(gè)新的優(yōu)化研究optimization_1將被創(chuàng)建在界面左邊的optimization框中。圖4-17 創(chuàng)建優(yōu)化研究對(duì)話框（3）在界面右邊的optimization engine下拉菜單中選擇（arsm） - adaptive response surface method。圖4-18 優(yōu)化選項(xiàng)選擇菜單（4）單擊next進(jìn)入定義設(shè)計(jì)變量界面，這里可以查看設(shè)計(jì)變量，并對(duì)其各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行修改。（5）單擊next進(jìn)入約束條件界面。（6）單擊add constraint。（7）單擊ok按鈕。（8）在aply constraint on下拉菜單中選擇response_2，在bound type下拉菜單中選擇=，在evaluate from下拉菜單中選擇mlsm_1。（9）單擊next進(jìn)入目標(biāo)界面，單擊add objective，單擊ok按鈕。圖4-19 建立目標(biāo)對(duì)話框（10）在objective下拉菜單中選擇minimize，單擊launch optimization，得出優(yōu)化結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行檢查。圖4-20 優(yōu)化目標(biāo)圖圖4-21 優(yōu)化列表4.5 doe分析結(jié)果及最優(yōu)參數(shù)選擇圖4-22 doe分析數(shù)據(jù)表圖4-22 擬合曲線圖圖4-23 第二組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，第五組參數(shù)對(duì)結(jié)果影響結(jié)果最佳即25（二號(hào)樣品的第五組參數(shù)）情況最滿足要求，故二號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為f=30hz。4.6其余各組的優(yōu)化方案和結(jié)果重復(fù)4.2到4.4，注意其中的差別，對(duì)其余八組實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行優(yōu)化處理，得出各組的優(yōu)化處理結(jié)果，并總結(jié)得出最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)。4.6.1 各組的軟件分析圖和分析結(jié)果1.第四組實(shí)驗(yàn)：圖4-24 第四組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，42（四號(hào)樣品的第二組參數(shù)）情況最滿足要求，故四號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為加工速度v=1.5mm/s。2.第五組實(shí)驗(yàn)：圖4-25 第五組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，57（五號(hào)樣品的第七組參數(shù)）情況最滿足要求，故五號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率i=300a。3.第六組實(shí)驗(yàn)：圖4-26 第六組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，61（六號(hào)樣品的第一組參數(shù)）情況最滿足要求，故六號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為脈寬：0.5ms。4.第七組實(shí)驗(yàn)：圖4-27 第七組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，72（七號(hào)樣品的第二組參數(shù)）情況最滿足要求，故七號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為f=7hz。5.第八組實(shí)驗(yàn)：圖4-28 第八組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，82（八號(hào)樣品的第二組參數(shù)）情況最滿足要求，故八號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率f=22hz。6.第九組實(shí)驗(yàn)：圖4-29 第九組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，96（九號(hào)樣品的第六組參數(shù)）情況最滿足要求，故九號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率i=250a。7.第十組實(shí)驗(yàn)：圖4-30 第十組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，103（十號(hào)樣品的第三組參數(shù)）情況最滿足要求，故十號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為f=22hz。8：第十一組實(shí)驗(yàn)：圖4-31 第十一組實(shí)驗(yàn)用二乘回歸法進(jìn)行的近似分析圖從doe分析結(jié)果看，111（十一號(hào)樣品的第一組參數(shù)）情況最滿足要求，故十一號(hào)樣品的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)為激光功率i=150a。4.6.2 最終分析結(jié)果 進(jìn)過(guò)各組實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)參數(shù)及結(jié)果優(yōu)化分析后，從各組結(jié)果看，最符合要求的即最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)為： （1）第二、四、八、九、十、十一組實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果綜合分析得：加工圖形為直線，加工速度v=1.5mm/s，波形：4，脈寬：1.0ms，激光功率i=250a，f=30hz，加清水、射流壓力0.1mpa ； （2）第五、六、七組實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果綜合分析得：加工圖形為點(diǎn)，加工速度v=4mm/s,波形：4，脈寬：0.5ms，激光功率：i=150a，f=7hz。4.7 本章小結(jié) 本章應(yīng)用hyperstudy軟件中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（doe）模塊對(duì)前面得到的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，得出了最優(yōu)的激光加工工藝參數(shù)，并對(duì)此結(jié)果進(jìn)行了分