基于BP神经网络的弯管机回弹量预测.pdf

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1、CAD／CAE／CAPP／CAM现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2016年第3期基于BP神经网络的弯管机回弹量预测+田娥，孙建东，刘自萍，李立新(北京联合大学机电学院，北京100020)摘要：建筑钢结构不同管材的弯曲曲率变化较大，施工时需制作大量胎架，即费时费料又占用场地，故设计了一种冷弯机结构，基于该冷弯机，利用Midas7．8软件对建筑钢结构用管材进行冷弯成形模拟，基于神经网络建立3个输入参数的回弹量数据模型，选择l000组模拟数据作为训练数据训练神经网络，500组模拟数据作为测试数据测试网络，将预测

2、结果和样本结果进行比较和分析，结果表明，所建立的神经网络预测模型满足误差要求，可以用来预测大管径厚管壁管材冷弯成形后的回弹量。该项研究为开发具有自适应回弹量补偿性能的数控弯管系统提供理论基础。关键词：大管径厚管壁管材；回弹量预测；模拟分析；BP神经网络中图分类号：TP391．7文献标志码：A文章编号：1671_3133(2016)03----0070---04DoI：10．16731／i．cnki．1671—3133．2016．03．015BendingchinepringbaekpredictionbasedonBPneuralnetworkB

3、endingmadUnespringbaeRpreOictionbased0nBneuralTianE，SunJiandong，LiuZiping，LiLixin(BeijingUnionUniversity，Beijing100020，China)Abstract：Constructionsteeltubescurvaturesdiffergreatly，whenconstructing，needtomakealotoftireracks，timeandmaterialconsumingandspaceoccupied．Designatubeb

4、endingstructure，basedonthisstructure，withMidas7．8software，simulateand锄-alyzesteeltubecoldrollforming，setupspringbackdatamodelwiththreeinputparametembasedonneuralnetwork，select1000setofsimulateddataastrainingdatatotraintheneuralnetwork，500setsofanalogdataasthetestdatatotestthe

5、network，pre—dictedmsultsandthesampleresultsarecomparedandanalyzed．theresultsshowedthatnenrenetworkpredictionmodelmeettheerrorrequirement，itcanbeusedtopredictspringbackoflargediameterthickwalltubesafterrollforming．Thisresearchprovidesatheoreticalbasisforthedevelopmentoftheadap

6、tivetheCNCtubebendingwithspringbackcompensationperformance．Keywords：large．diameterandthickwalltube；springbackprediction；simulationanalysis；BPneuralnetwork0引言大型钢结构工程中的管材直径一般为th200一郝OOmm，厚度为16—50ram，对这种大管径厚管壁管材弯曲制作完成后，需针对每种曲率的弯管制作成形胎架，用来固定弯管以达到控制回弹的目的。钢结构工程中不同管材的弯曲曲率变化较大，施工时需制作

7、大量胎架，即费时费料又占用场地，因此开发一种具有回弹补偿性能的弯管系统是相当重要的。本文设计了一种冷弯机结构，基于该冷弯机利用Midas7．8软件对建筑钢结构10种常用管径壁厚系列管材进行冷弯成形模拟分析，根据模拟数据得出建筑钢结构常用管材回弹量的数据模型。实现管材在冷·北京市教育委员会科技计划面上项目(SQKM201411417007)70弯成形过程中回弹量的补偿，实现管材的一次冷弯成形，为开发具有自适应回弹量补偿性能的数控弯管系统提供理论基础。1冷弯机工作原理与结构设计1．1工作原理冷弯机弯管原理是：中间支点处的受力是边支点处受力的两倍，随着

8、弯曲曲率(1／R)的增加，所需弯曲力矩M也随之加大。当弯矩M大于管材的弹性极限弯矩帆后，管材发生塑性弯曲变形，随着弯矩M的继续增大，塑性