液透镜的质量优化基于顺序近似优化和辐射基函数网络
Hanjui Chang1,2, Shuzhou Lu3,4, Yue Sun3,4
1Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Shantou University, Shantou, 515063, China. changhj@stu.edu.cn.
Scientific reports
|February 3, 2025
概括
这项研究提出了一种新的优化方法,用于液体光学镜片注射成型. 它显著减少了诸如残余应力和收缩等缺陷,提高了质量和效率,同时降低了对环境的影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 优化理论 优化理论
背景情况:
- 液体光学镜片的注射成型面临残余应力和体积收缩的挑战,影响产品质量和制造效率.
- 传统的优化方法往往涉及广泛的试错,导致高成本和物料浪费.
- 减少制造工艺的环境足迹是一个日益关注的问题.
研究的目的:
- 开发和验证一种创新的多目标优化方法,用于液体光学镜片的注塑成型.
- 为了最大限度地减少制造的镜头中的残余应力和体积收缩.
- 提高整体产品质量,制造效率和工艺可持续性.
主要方法:
- 使用顺序近似优化 (SAO) 与辐射基函数 (RBF) 网络相结合,创建注塑工艺的近似模型.
- 用RBF网络取代了计算上昂贵的有限元再分析,以更快地构建功能关系.
- 将多目标优化简化为单个目标问题,并使用帕雷托边界分析进行参数调整.
主要成果:
- 在液体光学镜片中实现了剩余应力和体积收缩的显著减少.
- 确定了最佳的工艺参数:填充时间 (1.57秒),化温度 (27.18°C),模具温度 (150°C),固化时间 (20.02秒) 和固化压力 (28.79 MPa).
- 使用非破坏性测试进行的实验验证证证了数值结果和方法的有效性.
结论:
- 提出的SAO-RBF优化方法为改善注塑成型工艺提供了可靠和实用的解决方案.
- 这种方法有效地减少了试错,材料浪费和碳排放,有助于成本效益和可持续性.
- 这种方法证明了对优化各种复杂的制造工艺的广泛适用性.
