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利用多响应灰色关联分析优化多道激光熔覆的加工参数
摘要： 多道激光熔覆是工业领域中用于表面强化和破损零件再制造的主要技术。本研究采用田口正交实验设计，探究了加工参数对多道激光熔覆的影响。通过多响应灰色关联分析（GRA）筛选出能同时优化涂层平整度比与熔覆效率的激光熔覆工艺参数组合，其实验验证结果表明：最优参数设置与预测值误差仅0.97%（在1%范围内），证实了灰色关联分析在激光熔覆工艺优化中的优势。本文方法可用于确定多响应多道激光熔覆工艺或其他工业应用的理想加工参数。
关键词： 正交实验设计、灰色关联分析、多道熔覆、激光熔覆
更新于2025-11-28 14:24:20
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基于有限元模拟的激光喷丸钛合金工艺参数优化——田口灰关联法诱导增强残余压应力
摘要： 激光冲击强化（LSP）被证明是针对先进材料最有效的表面工程技术，能诱导产生有益的深层残余压应力，从而提升材料的力学性能、疲劳特性及表面抗损伤能力。但采用X射线衍射法分析处理试样中残余应力的非均匀分布既耗时又昂贵。该问题可通过与实际实验过程相兼容的LSP有限元数值模拟模型解决——该模型允许用户调控激光参数以实现所有可控参数的最优水平。本研究旨在分析并优化激光工艺参数的影响，在实现最小化表面变形的同时诱导残余压应力?；贘ohnson-Cook粘弹性塑性材料行为定律建立了Ti6Al4V材料LSP仿真模型，采用高斯压力分布对目标区域进行均匀加载。通过L27正交阵列结合田口-灰色关联分析法（TGRA）处理LSP仿真数据，并基于多响应指标进行结果分析。研究发现：激光冲击次数和压力脉冲持续时间的增加会导致表面变形加剧；而激光光斑直径、光斑重叠率及激光功率密度的提高会使最大残余压应力降低。有限元仿真结果与已发表文献具有相关性，最终获得了优化钛合金LSP效果的最佳工艺参数组合。
关键词： 灰色关联分析（GRA）、田口方法、激光冲击强化（LSP）、有限元法（FEM）、残余应力
更新于2025-09-23 15:21:01
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316L不锈钢骨科植入物的激光微钻孔研究
摘要： 最新研究表明，骨科植入物上的微孔需满足以下要求：侧壁光滑（无裂纹和毛刺）、高深径比、低锥度、减小热影响区（HAZ）及薄再铸层。本研究旨在通过氩气辅助激光微钻孔的多目标优化来提升孔质量特性与植入物功能?；诨疑亓治觯℅RA）与变异系数（COV）的混合统计方法被提出用于实验数据分析，关键质量改善工艺变量得以识别。通过四项统计检验对比混合方法与GRA方法，发现该混合方法在计算耗时与操作便捷性上更具优势。研究还观察到焦点位置与二极管电流对孔质量具有显著影响。重要结论是：采用氩气作为辅助气体时，可获得更薄的再铸层、更小的热影响区宽度及更少的飞溅区域。
关键词： 辅助气体，激光微钻孔，灰色关联分析，变异系数，骨科植入物，统计检验，偏心孔
更新于2025-09-23 15:19:57
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从可持续性视角选择光伏电池技术：一种综合方法
摘要： 光伏技术能直接将辐射转化为电能，是构建低碳社会的重要途径。对五种市售光伏技术的评估是一个典型的多准则决策问题，涉及大量模糊和主观信息。尽管部分学者已对评估方法进行改进，但不确定信息问题尚未完全解决。本文提出一种基于云模型与灰色关联分析（CMGRA）的新方法，融合了云模型处理不确定性的优势与灰色关联分析克服小样本误差的优点。通过光伏技术选择的实例验证了CMGRA的可行性和有效性。该新方法既为技术选择提供可持续方案，也为决策者建设低碳社会提供政策支持。
关键词： 模糊性与主观性、云模型、灰色关联分析、低碳发展、多准则决策（MCDM）方法
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于灰色关联分析的太阳能热利用最佳玻璃材料选择
摘要： 本文采用田口灰色关联分析法，从十二种备选材料中筛选出具有多重性能特性的太阳能热利用最优玻璃材料。通过多响应特性（包括密度、导热系数、比热容、热膨胀系数、缺口冲击强度、抗拉强度、折射率、透光率、成本及环境因素）对热性能、机械性能、光学性能、环境条件和经济条件等加工参数进行优化。本研究选取十二种备选材料与十项材料筛选标准进行最优设计，结果表明水晶玻璃以0.588的最高灰色关联度成为十二种材料中的最优玻璃材料。
关键词： 灰色关联度、镀膜、太阳能热利用、材料选择、灰色关联分析
更新于2025-09-22 20:54:58
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羟基磷灰石生物陶瓷的纳秒脉冲激光微沟槽加工多目标优化
摘要： 本文采用低功率纳秒脉冲Nd:YAG激光对纯羟基磷灰石表面进行激光微沟槽加工的实验研究。以过切量和沟槽深度作为加工响应指标，对激光加工参数（包括灯电流、脉冲频率、辅助气压和切割速度）进行优化。实验采用四因素三水平的田口方法实施，运用灰色关联分析法将多质量特性转化为单一性能指标——灰色关联度，据此确定最优工艺参数。通过方差分析识别影响激光微沟槽加工整体质量特性的最关键因素。验证实验结果表明，基于田口的灰色技术可有效应用于生物陶瓷医疗领域的激光微沟槽加工质量优化。
关键词： 激光刻槽、灰色关联分析（GRA）、槽深、羟基磷灰石生物陶瓷、过切、田口方法
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用红外半导体激光器对聚甲基丙烯酸甲酯进行激光透射焊接，并结合田口方法和灰色关联分析
摘要： 激光透射焊接通过在待连接的两块聚合物界面处采用局部加热和非接触技术实现。焊接质量对焊接速度、厚度以及焊缝线宽和深度极为敏感。本研究展示了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）透明斜板的激光透射焊接。采用波长808 nm、输出功率2 W、光束直径2 mm的半导体激光器。将三种不同尺寸（40×60 mm）和厚度（2.6、3.7、4.3 mm）的透明板紧密固定在深色斜板上。对制备样品施加三种不同焊接速度（44、113、150 mm/min）。结果表明焊缝线宽和深度与焊接速度成反比，而透明板厚度影响较小。针对三种不同厚度在不同速度下进行了九组实验。运用田口方法和灰色关联分析确定这九组实验中焊接速度、宽度、深度及厚度的最优值。结果与田口方法和灰色关联分析具有良好的一致性。
关键词： 聚合物、田口方法、灰色关联分析、半导体激光器、激光透射焊接
更新于2025-09-12 10:27:22
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硼硅酸盐玻璃磨料辅助电化学放电钻孔（G-ECDD）的性能评估与多响应优化
摘要： 先进玻璃陶瓷的加工对现代工业具有重要意义且极具挑战性。本研究尝试了一种新型磨削辅助电化学放电钻孔（G-ECDD）混合技术，通过旋转磨具的磨削作用与电化学放电的热熔效应相结合来实现硼硅酸盐玻璃的钻孔加工。该技术采用常规电化学放电设备并配置旋转金刚石涂层钻头，使用中空金刚石空心钻替代传统实心磨具。研究设计开发了弹簧进给系统以实现工具进给运动，该系统能平衡金刚石磨粒的磨削作用与放电热熔作用。通过初步实验确定了弹簧进给系统的最佳弹簧力及工具转速，以实现材料去除过程中电化学放电加工与磨削作用的平衡。 采用响应面法（RSM）研究了电压、占空比、脉冲周期和电解液浓度等加工参数对材料去除率（MRR）和孔径径向过切量（ROC）的影响。结果显示占空比和电压是影响MRR的最显著因素，而电压和脉冲周期是控制钻孔径向过切的主要因素?；谑笛槭萁⒘薓RR和ROC的二阶回归模型，并运用灰色关联分析法优化该多目标问题。确定90V电压、0.7占空比、0.002s脉冲周期及3.5M电解液浓度为最优参数组合。 研究发现粘结材料劣化和金刚石磨粒脱落是G-ECDD过程中的主要工具磨损形式。高频脉冲直流电因放电间隙散热时间不足导致工具磨损加剧，且高频工况下电流密度在边缘集中会加速工具端面磨损。显微图像分析表明，G-ECDD的材料去除机制包含放电热熔、金刚石磨粒磨削以及电解液高温化学蚀刻的综合作用。
关键词： 电化学放电加工、响应面法、工具磨损、径向过切、灰色关联分析、材料去除率、材料去除机理、磨削
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于田口-灰色关联分析（GRA）的石英玻璃旋转超声加工参数多目标优化
摘要： 旋转超声加工能够高效且经济地处理高硬度、脆性及非导电材料。本研究采用田口-灰色关联分析法优化石英玻璃的旋转超声加工性能，通过灰色关联分析同时优化材料去除率和表面粗糙度，计算得出最佳工艺参数。实验发现：当刀具转速为5000转/分钟、进给速度为0.75毫米/分钟、超声功率为55%时，灰色关联度最高，此时材料去除率最大且加工表面粗糙度最低。关键工艺参数重要性排序为：进给速度＞超声功率＞刀具转速。为验证田口-灰色关联分析的预测结果，进行了验证性实验。此外，通过微观结构分析揭示了最优参数下石英玻璃的去除机理：在最佳参数条件下，材料主要通过脆性断裂和磨削方式去除——金刚石磨粒的锐利刃口导致石英材料产生磨削磨损与脆性断裂，裂纹扩展互联促使晶粒剥落，最终在加工表面形成更深沟槽。
关键词： 朗姆酒，熔融石英，田口方法，加工性能，灰色关联分析，微观结构研究
更新于2025-09-09 09:28:46