【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工艺仿真，尤其是涉及一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法及系统。
技术介绍
1、铸造行业作为传统制造业的重要组成部分，一直以来都在寻求技术创新与效率提升，随着信息技术的飞速发展，铸造工艺过程仿真技术逐渐崭露头角，成为行业转型升级的关键技术之一，铸造工艺过程仿真，是指利用计算机技术和数值模拟方法，对铸造过程中的金属流动、凝固、缺陷形成等关键环节进行模拟和分析，以达到优化工艺参数、预测产品质量、降低生产成本和提高生产效率的目的。
2、而仿真作为一种实际生产前的质量预测与工艺参数优化方法，技术人员主要通过分析仿真结果并通过修改仿真参数使铸造的缺陷达到最小，从而达到优化参数提高质量的目的，尽管仿真手段对于提高产品质量以及预测缺陷提供了一定的帮助，但是在进行仿真结果分析的过程中，若仿真结果与实际不符合需要调整仿真参数重新进行仿真时，由于仿真参数较多，如何根据仿真结果适当调整参数需要仿真人员具备一定的仿真经验，同时即使具备一定经验的技术人员调整仿真参数进行优化时，如果不能很好的记忆或重复利用原有的仿真经验，也会出现浪费时间、降低生产效率等问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法及系统，该方法及系统将知识图谱技术与铸造工艺仿真技术相结合，将仿真出现的问题与解决问题的方式构建图谱式关系，即将过去的仿真经验以图谱知识进行存储，当再次出现类似问题时，通过在图谱内进行检索，得到相似问题的解决办法，为技术人员提供指导。
2、为实现上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
3、一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，该方法包括以下步骤：
4、步骤1：对铸造工艺仿真过程进行分析，构建仿真数学模型；
5、步骤2：对铸造工艺仿真过程中的核心参数进行分析，从所述核心参数中选取出用于构造数据库的可变量参数，所述可变量参数包括冒口直径、浇注速度、冒口压力、初始温度和冷却温度；
6、步骤3：将过去仿真过程中以及实际生产制造过程中的经验以数据库的形式进行存储，构建得到工艺仿真数据库，所述工艺仿真数据库包括铸件名称、不同铸件名称对应的不同缩孔直径以及不同的缩孔直径对应的可变量参数的值；
7、步骤4：通过知识抽取技术对所述工艺仿真数据库进行数据的抽取，确定图谱根节点以及各个子节点的数据属性，并通过rdf知识表示法构建得到铸造工艺仿真知识图谱，所述铸造工艺仿真知识图谱以铸件名称为根节点，以缩孔直径为第一个子节点；
8、步骤5：对铸件进行铸造仿真，当铸件仿真结果内部出现缩孔时，将该铸件的名称以及该缩孔的直径输入所述铸造工艺仿真知识图谱中进行检索，得到仿真优化数据，在检索的过程中，若所述铸造工艺仿真知识图谱中不存在与该缩孔直径完全对应的缩孔直径子节点，则以与该缩孔直径最接近的缩孔直径子节点所对应的各个子节点的数据为仿真优化数据；
9、步骤6：利用仿真优化数据重新对铸件进行铸造仿真，重复步骤5，直至得到最佳铸造工艺参数，并将所述最佳铸造工艺参数所对应的仿真优化数据以及对应的铸件名称、缩孔直径都存储到所述工艺仿真数据库中，以形成新的铸造工艺仿真知识图谱。
10、一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化系统，该系统包括：
11、模型构建模块，用于对铸造工艺仿真过程进行分析，构建仿真数学模型；
12、参数确定模块，用于对铸造工艺仿真过程中的核心参数进行分析，从所述核心参数中选取出用于构造数据库的可变量参数，所述可变量参数包括冒口直径、浇注速度、冒口压力、初始温度和冷却温度；
13、数据库构建模块，用于将过去仿真过程中以及实际生产制造过程中的经验以数据库的形式进行存储，构建得到工艺仿真数据库，所述工艺仿真数据库包括铸件名称、不同铸件名称对应的不同缩孔直径以及不同的缩孔直径对应的可变量参数的值；
14、图谱构建模块，用于通过知识抽取技术对所述工艺仿真数据库进行数据的抽取，确定图谱根节点以及各个子节点的数据属性，并通过rdf知识表示法构建得到铸造工艺仿真知识图谱，所述铸造工艺仿真知识图谱以铸件名称为根节点，以缩孔直径为第一个子节点；
15、仿真优化模块，用于对铸件进行铸造仿真，当铸件仿真结果内部出现缩孔时，将该铸件的名称以及该缩孔的直径输入所述铸造工艺仿真知识图谱中进行检索，得到仿真优化数据，利用仿真优化数据重新对铸件进行铸造仿真，直至得到最佳铸造工艺参数，在检索的过程中，若所述铸造工艺仿真知识图谱中不存在与该缩孔直径完全对应的缩孔直径子节点，则以与该缩孔直径最接近的缩孔直径子节点所对应的各个子节点的数据为仿真优化数据；
16、存储模块，用于将所述最佳铸造工艺参数所对应的仿真优化数据以及对应的铸件名称、缩孔直径都存储到所述工艺仿真数据库中，以形成新的铸造工艺仿真知识图谱。
17、与现有技术对比，本专利技术具有如下有益效果：
18、(1)本专利技术在对仿真核心参数进行分析的基础上，将历史仿真经验保存形成工艺仿真数据库，可以将相关仿真知识进行重复利用，有效的存储了铸造工艺仿真知识；
19、(2)本专利技术将知识图谱技术与铸造工艺仿真技术相结合，可以通过知识图谱内部构建的知识之间的关系，使相关仿真人员可以有效的对仿真结果进行优化，缩短了仿真优化的时间，有利于进一步提高生产效率。
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1.一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，所述仿真数学模型为粘性流体运动微分方程，公式如下：
3.根据权利要求1或2所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，在所述工艺仿真数据库中，可变量参数的值为正时表示扩大该参数的值，可变量参数的值为负时表示缩小该参数的值。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，在所述铸造工艺仿真知识图谱中，冒口直径及其取值为第二子节点，浇注速度及其取值为第三子节点，冒口压力及其取值为第四子节点，初始温度及其取值为第五子节点，冷却温度及其取值为第六子节点。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，所述核心参数包括材料参数、初始条件、冒口大小及浇注速度、边界条件和冷却参数。
6.一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种
8.根据权利要求6或7所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化系统，其特征在于，在所述工艺仿真数据库中，可变量参数的值为正时表示扩大该参数的值，可变量参数的值为负时表示缩小该参数的值。
9.根据权利要求6或7所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化系统，其特征在于，在所述铸造工艺仿真知识图谱中，冒口直径及其取值为第二子节点，浇注速度及其取值为第三子节点，冒口压力及其取值为第四子节点，初始温度及其取值为第五子节点，冷却温度及其取值为第六子节点。
10.根据权利要求6或7所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化系统，其特征在于，所述核心参数包括材料参数、初始条件、冒口大小及浇注速度、边界条件和冷却参数。
...【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，所述仿真数学模型为粘性流体运动微分方程，公式如下：
3.根据权利要求1或2所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，在所述工艺仿真数据库中，可变量参数的值为正时表示扩大该参数的值，可变量参数的值为负时表示缩小该参数的值。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，在所述铸造工艺仿真知识图谱中，冒口直径及其取值为第二子节点，浇注速度及其取值为第三子节点，冒口压力及其取值为第四子节点，初始温度及其取值为第五子节点，冷却温度及其取值为第六子节点。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于知识图谱的铸造工艺参数仿真优化方法，其特征在于，所述核心参数包括材料参数、初始条件、冒口大小及浇注速度、边界条件和冷却参数。
【专利技术属性】
技术研发人员：张大舜，郭克，孙溯辉，苗立琴，杜娟，王静，范悦，李姝博，李淼，韩瑞，关运达，柳帅，谭传杰，孙铮，张春雷，
申请(专利权)人：长春设备工艺研究所，
类型：发明
国别省市：
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