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基于LEA-RFR与MMOPSO的激光熔覆TaC/316L复合涂层工艺参数优化
认领
引用
1
作者
陈泓西
杜彦斌
+1 位作者
梁强
马文生
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2026年第6期2008-2017,共10页
为改善TaC/316L复合涂层表面质量,提出一种基于LEA-RFR(lotus effect optimization algorithm-random forest regression)与MMOPSO(multiple objective particle swarm optimization with multiple search strategies)的激光熔覆工艺参...
为改善TaC/316L复合涂层表面质量,提出一种基于LEA-RFR(lotus effect optimization algorithm-random forest regression)与MMOPSO(multiple objective particle swarm optimization with multiple search strategies)的激光熔覆工艺参数优化方法。以激光功率、扫描速度、送粉速率和搭接率作为实验因素,成形系数(η)、熔覆效率(φ)和表面平整度(τ)作为响应目标,进行四因素三水平的Box-Behnken设计。在304不锈钢表面利用激光熔覆技术制备TaC/316L复合涂层,构建LEA-RFR预测回归模型;通过MMOPSO算法对激光熔覆工艺参数进行多目标优化,确定最优的激光熔覆工艺参数组合。结果表明,最优工艺参数下复合涂层的成形系数为15.963,熔覆效率为96.10,表面平整度为0.847。优化预测结果和验证结果的误差分别为5.75%,1.36%和4.84%,均在10%以内;所提出的激光熔覆工艺参数优化方法可以显著改善TaC/316L复合涂层的表面质量。
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关键词
激光熔覆
参数优化
TaC/316L复合涂层
LEA-RFR
MMOPSO
暂未订购
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水力割缝参数随机森林建模与煤层瓦斯抽采效果多目标筛选研究
认领
引用
2
作者
徐宇杰
《华北科技学院学报》
2026年第4期59-65,共7页
煤层瓦斯抽采是保障矿井安全的关键技术,提高抽采效率是当前煤层瓦斯抽采面临的突出问题。本文围绕水力割缝参数(D、S、N)构建“参数→抽采响应→含量-半径”的两段式随机森林回归模型,并开展多目标优化与帕累托决策。基于某矿7组工况1...
煤层瓦斯抽采是保障矿井安全的关键技术,提高抽采效率是当前煤层瓦斯抽采面临的突出问题。本文围绕水力割缝参数(D、S、N)构建“参数→抽采响应→含量-半径”的两段式随机森林回归模型,并开展多目标优化与帕累托决策。基于某矿7组工况100d的数据,预测抽采浓度、抽采流量、残余瓦斯含量与按阈值G≤0.3W
0
(W
0
=8 m
3
)反演的有效影响半径R
e
。采用以(D、S、N)为组键的分组留出;置换特征重要性与PDP/ALE进行解释分析,但对更广泛未见工况的外推稳定性仍有待进一步验证。结果表明:在引入检测距离r后,在模型构建中,A段以D、S、N为输入,对抽采浓度C和抽采流量Q进行建模,用于表征施工参数对抽采响应的直接影响;B段以D、S、N及检测距离r为输入,对残余瓦斯含量G进行建模,并据此对有效影响半径Re进行辅助性估算。ε-约束提取的帕累托前沿显示,在本数据与域值设置下,“产能优先、降含优先、均衡型”三类偏好均指向不同非支配解,其中均衡性非支配解(D=2.0 m,S=2.5 m,N=3)在当前样本与模型条件下表现出较高Q、较低G以及相对较大Re的趋势特征,可作为候选参数组合之一。研究结果可为当前矿井工况下的水力割缝参数设计、候选方案筛选及现场试验提供参考。
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关键词
水力割缝参数
瓦斯抽采
两段式随机森林
多目标筛选
帕累托前沿
有效影响半径
ε-约束
暂未订购
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题名
基于LEA-RFR与MMOPSO的激光熔覆TaC/316L复合涂层工艺参数优化
认领
引用
1
作者
陈泓西
杜彦斌
梁强
马文生
机构
重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室
重庆工商大学高端装备绿色再制造重庆市高校重点实验室
重庆水泵厂有限责任公司
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2026年第6期2008-2017,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52575562)
重庆市自然科学基金联合基金重点资助项目(CSTB2022NSCQ-LZX0011)
+1 种基金
重庆市教委科学技术研究计划重大资助项目(KJZD-M202400801)
重庆市研究生科研创新资助项目(CYS25619)。
摘要
为改善TaC/316L复合涂层表面质量,提出一种基于LEA-RFR(lotus effect optimization algorithm-random forest regression)与MMOPSO(multiple objective particle swarm optimization with multiple search strategies)的激光熔覆工艺参数优化方法。以激光功率、扫描速度、送粉速率和搭接率作为实验因素,成形系数(η)、熔覆效率(φ)和表面平整度(τ)作为响应目标,进行四因素三水平的Box-Behnken设计。在304不锈钢表面利用激光熔覆技术制备TaC/316L复合涂层,构建LEA-RFR预测回归模型;通过MMOPSO算法对激光熔覆工艺参数进行多目标优化,确定最优的激光熔覆工艺参数组合。结果表明,最优工艺参数下复合涂层的成形系数为15.963,熔覆效率为96.10,表面平整度为0.847。优化预测结果和验证结果的误差分别为5.75%,1.36%和4.84%,均在10%以内;所提出的激光熔覆工艺参数优化方法可以显著改善TaC/316L复合涂层的表面质量。
关键词
激光熔覆
参数优化
TaC/316L复合涂层
LEA-RFR
MMOPSO
Keywords
laser cladding
parameter
optimization
TaC/316L composite coatings
lotus effect optimization algorithm-random forest regression
multiple objective particle swarm
optimization
with multiple search strategies
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
TG665 [金属学及工艺—金属学]
暂未订购
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题名
水力割缝参数随机森林建模与煤层瓦斯抽采效果多目标筛选研究
认领
引用
2
作者
徐宇杰
机构
应急管理大学矿山安全学院
出处
《华北科技学院学报》
2026年第4期59-65,共7页
摘要
煤层瓦斯抽采是保障矿井安全的关键技术,提高抽采效率是当前煤层瓦斯抽采面临的突出问题。本文围绕水力割缝参数(D、S、N)构建“参数→抽采响应→含量-半径”的两段式随机森林回归模型,并开展多目标优化与帕累托决策。基于某矿7组工况100d的数据,预测抽采浓度、抽采流量、残余瓦斯含量与按阈值G≤0.3W
0
(W
0
=8 m
3
)反演的有效影响半径R
e
。采用以(D、S、N)为组键的分组留出;置换特征重要性与PDP/ALE进行解释分析,但对更广泛未见工况的外推稳定性仍有待进一步验证。结果表明:在引入检测距离r后,在模型构建中,A段以D、S、N为输入,对抽采浓度C和抽采流量Q进行建模,用于表征施工参数对抽采响应的直接影响;B段以D、S、N及检测距离r为输入,对残余瓦斯含量G进行建模,并据此对有效影响半径Re进行辅助性估算。ε-约束提取的帕累托前沿显示,在本数据与域值设置下,“产能优先、降含优先、均衡型”三类偏好均指向不同非支配解,其中均衡性非支配解(D=2.0 m,S=2.5 m,N=3)在当前样本与模型条件下表现出较高Q、较低G以及相对较大Re的趋势特征,可作为候选参数组合之一。研究结果可为当前矿井工况下的水力割缝参数设计、候选方案筛选及现场试验提供参考。
关键词
水力割缝参数
瓦斯抽采
两段式随机森林
多目标筛选
帕累托前沿
有效影响半径
ε-约束
Keywords
hydraulic fracturing
gas extraction
random
forest
regression
multi-objective
optimization
Pareto frontier
effect
ive influence radius
ε-constraint
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
暂未订购
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于LEA-RFR与MMOPSO的激光熔覆TaC/316L复合涂层工艺参数优化
陈泓西
杜彦斌
梁强
马文生
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2026
0
暂未订购
下载PDF
2
水力割缝参数随机森林建模与煤层瓦斯抽采效果多目标筛选研究
徐宇杰
《华北科技学院学报》
2026
0
暂未订购
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