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龍圖騰網(wǎng)獲悉南昌航空大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利一種碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)輔助鉆孔質(zhì)量的GABP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115526072B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202211031725.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/27；該發(fā)明授權(quán)一種碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)輔助鉆孔質(zhì)量的GABP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法是由秦國(guó)華;金楊楊;林鋒;王華敏設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-08-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)輔助鉆孔質(zhì)量的GABP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)輔助鉆孔質(zhì)量的GABP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法。首先，綜合考慮層內(nèi)材料哈辛?帕克失效準(zhǔn)則和內(nèi)聚力黏性層損傷失效機(jī)制，建立碳纖維復(fù)合材料鉆孔有限元模型。其次，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、碳纖維復(fù)合材料鉆孔有限元仿真模型確定的訓(xùn)練樣本、預(yù)測(cè)樣本，構(gòu)建軸向力和分層因子即碳纖維復(fù)合材料鉆孔質(zhì)量定量評(píng)估參數(shù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。最后，將輸出樣本的預(yù)測(cè)誤差作為適應(yīng)度函數(shù)，采用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了軸向力和分層因子的GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。本發(fā)明不僅建立了一種準(zhǔn)確的碳纖維復(fù)合材料鉆孔有限元模型，為碳纖維復(fù)合材料鉆孔研究提供計(jì)算機(jī)輔助，減少試驗(yàn)成本；而且建立了碳纖維復(fù)合材料鉆孔質(zhì)量的GABP預(yù)測(cè)模型，提高軸向力和分層因子的計(jì)算效率，為碳纖維復(fù)合材料鉆孔工藝參數(shù)的合理選擇提供切實(shí)可行的理論基礎(chǔ)。

本發(fā)明授權(quán)一種碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)輔助鉆孔質(zhì)量的GABP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)輔助鉆孔質(zhì)量的GABP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述預(yù)測(cè)方法包括以下步驟：步驟一、建立碳纖維復(fù)合材料鉆孔有限元模型：在ABAQUS中，建立碳纖維復(fù)合材料工件的實(shí)體模型，并將麻花鉆模型導(dǎo)入ABAQUS中，劃分工件與鉆頭網(wǎng)格，定義邊界條件與接觸屬性；步驟二、建立碳纖維復(fù)合材料層內(nèi)失效模型：利用有限元ABAQUS提供的用戶(hù)自定義VUMAT子程序接口，編寫(xiě)層內(nèi)材料損傷子程序“In-layerDamage”；步驟三、建立碳纖維復(fù)合材料層間失效模型：碳纖維復(fù)合材料工件結(jié)構(gòu)是單層板在一定條件下形成的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，層與層之間有一層很薄的樹(shù)脂層，其強(qiáng)度比纖維層強(qiáng)度弱，因此加工時(shí)碳纖維復(fù)合材料經(jīng)常產(chǎn)生分層缺陷，為了使仿真結(jié)果更接近實(shí)際加工，在層與層之間構(gòu)建了一層內(nèi)聚力單元黏性層，并采用雙線本構(gòu)模型；步驟四、碳纖維復(fù)合材料鉆孔BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱含層和輸出層三部分，輸入層有m＝4個(gè)神經(jīng)元：轉(zhuǎn)速x1、進(jìn)給速度x2、頻率x3、振幅x4，輸出層有n＝2個(gè)神經(jīng)元，分別為軸向力a1和分層因子a2，隱藏層為u個(gè)神經(jīng)元；步驟五、訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)：假設(shè)樣本總數(shù)為Z，則第z個(gè)樣本的輸入向量Xz、隱含層輸出向量Hz、輸出層網(wǎng)絡(luò)輸出向量Az和實(shí)際輸出向量Tz可表示為 步驟六、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)模型：初始權(quán)值和閾值對(duì)于訓(xùn)練過(guò)程能否達(dá)到局部最小或訓(xùn)練是否能夠收斂關(guān)系很大，為此采用遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)尋找誤差最小的權(quán)值和閾值代替BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)初始權(quán)值和閾值，然后訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)；步驟七、根據(jù)步驟一到步驟三，在ABAQUS軟件中建立碳纖維復(fù)合材料鉆孔有限元模型，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法得到網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本和訓(xùn)練樣本，步驟四至步驟六，采用遺傳算法建立碳纖維復(fù)合材料鉆孔軸向力和分層因子的GABP預(yù)測(cè)模型，為碳纖維復(fù)合材料鉆孔工藝參數(shù)的合理選擇提供切實(shí)可行的理論基礎(chǔ)。

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