一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法与流程

本发明涉及高分子复合材料配方智能优化与制造工艺集成，尤其是一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法。

背景技术：

1、当前高分子复合材料配方优化及其制造工艺集成领域，主要采用静态配方优化与性能预测模型为基础，辅以工艺参数调节实现材料性能与工艺可行性的初步平衡。现有方案多依赖于物理实验数据和离线训练的代理模型，如基于神经网络的物性预测、静态工艺约束滤波以及帕累托前沿搜索，通常将优化重点集中于电气强度、拉伸模量等显性性能维度。部分方案尝试将工艺约束以静态权重纳入多目标优化框架，但工艺可行性模块仅以设定边界条件形式存在，缺少反映制造过程实时工艺状态的动态反馈。一些平台初步集成试样工艺数据采集模块，能对挤出温度、螺杆转速等工艺参数作数据记录与后处理，但局限于单维度参数采集，未搭建工艺势能反馈闭环。

2、然而，上述现有技术仍存在以下不足：第一，现有多目标优化算法容易陷入性能主导的单一目标寻优，缺乏动态工艺反馈驱动，影响整体配方的制造可行性，且工艺适配响应信号未被实时量化并嵌入算法收敛流程，导致优化结果对工艺异常敏感。第二，历史数据的利用不足，缺少工艺与配方参数交互作用的记忆库，无法对工艺势能高潜力区域进行持续挖掘与推送，且传统静态权重优化范式难以兼顾全局搜索与局部精调能力。第三，在复杂目标空间中难以达到性能与工艺指标的均衡最优，优化结果鲁棒性差、工艺落地适应性低，容易出现试样失效、成品不合格以及制造流程效率低下的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，旨在解决上述背景技术中提到的现有技术存在的问题或问题之一。

2、本申请提供的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，具体包括：

3、s1：获取电缆支架环保绝缘复合材料在标准工艺窗口内执行时的原始时序信号流。

4、s2：对所述原始时序信号流进行边缘计算特征提取处理，生成工艺适配势指标。

5、s3：基于所述工艺适配势指标构建动态工艺适配势函数，并将所述动态工艺适配势函数映射为多维度的实时调节因子。

6、s4：利用历史试样制备数据构建至少存储有配方参数和实测工艺适配势指标的工艺-配方耦合记忆库，并通过图神经网络对所述配方参数中的各原材料成分与所述实测工艺适配势指标之间的隐式作用路径进行建模，生成高工艺势潜力子空间建议。

7、s5：根据所述实时调节因子与所述高工艺势潜力子空间建议，按照分阶段自适应进化逻辑动态更新多目标优化进程中的动态适应度函数权重配置与搜索收敛策略，生成新配方候选解集。

8、s6：判断所述新配方候选解集对应的动态工艺适配势函数的输出值是否满足预设的迭代终止条件，若满足则输出最终优化配方参数，若不满足则将本次迭代的配方参数与新生成的实测工艺适配势指标回写至所述工艺-配方耦合记忆库以触发下一轮协同进化优化。

9、本申请提供的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，具有以下有益效果：

10、本申请通过s1步骤获取电缆支架环保绝缘复合材料在标准工艺窗口内执行时的原始时序信号流，使熔体剪切不稳定信号、局部过热早期降解斑点信号及表面微孔隙率信号等工艺动态信息被同步捕获。通过s2步骤对原始时序信号流进行边缘计算特征提取生成熔体稳定性指数、热场均匀性系数及成膜完整性得分三项工艺适配势指标，使原本难以量化的制造过程工艺响应状态获得结构化表征。通过s3步骤基于工艺适配势指标构建动态工艺适配势函数并映射为熔体稳定性调节因子、热场均匀性调节因子及成膜完整性调节因子，使标量工艺势能重构为分别对应不同工艺瓶颈的多维实时调节因子，解决了工艺适配响应信号未被实时量化并嵌入收敛流程的问题。通过s4步骤利用历史试样制备数据构建至少存储有配方参数和实测工艺适配势指标的工艺-配方耦合记忆库，并通过图神经网络对各原材料成分与实测工艺适配势指标之间的隐式作用路径进行建模生成高工艺势潜力子空间建议，使历史实验数据中的成分-工艺响应模式得到深度挖掘与持续积累，解决了历史数据利用不足且缺少交互记忆库的问题。通过s5步骤根据实时调节因子与高工艺势潜力子空间建议，按照分阶段自适应进化逻辑动态更新多目标优化进程中的适应度函数权重配置与搜索收敛策略生成新配方候选解集，使进化搜索在高性能目标与高工艺可行性之间实现动态平衡，解决了静态权重优化范式难以兼顾全局搜索与局部精调能力的问题。通过s6步骤判断新配方候选解集对应的动态工艺适配势函数输出值是否满足预设迭代终止条件，满足时输出最终优化配方参数，不满足时将本次迭代数据回写至记忆库触发下一轮协同进化优化，完成了配方设计与制造工艺之间的闭环迭代演进。

11、上述步骤将工艺动态感知、工艺适配势指标提取、调节因子生成、记忆库构建与隐式路径挖掘、自适应进化搜索及闭环迭代回写依次串联为完整闭环决策链路，使系统能够基于制造工艺实时反馈驱动配方进化搜索并持续积累历史知识以提升后续搜索效率，从而解决了背景技术中所述的三个技术问题。

1.一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述工艺适配势指标包括反映加工流动性波动的熔体稳定性指数、表征温度分布离散度的热场均匀性系数以及基于散射图像计算缺陷像素占比的成膜完整性得分。

3.根据权利要求2所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，步骤s3具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述工艺-配方耦合记忆库还存储工艺参数；

5.根据权利要求4所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述配方参数包含生物基环氧树脂比例、改性纳米纤维素添加量及植物源增韧剂配比中的一种或多种组合；所述工艺参数包含挤出温度、螺杆转速及模压压力中的一种或多种组合。

6.根据权利要求3所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述实时调节因子向量组包含熔体稳定性调节因子、热场均匀性调节因子及成膜完整性调节因子。

7.根据权利要求6所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，步骤s5具体包括：

8.根据权利要求6所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述基于所述实时调节因子与所述高工艺势潜力子空间建议，构建包含熔体稳定性指数权重系数、热场均匀性系数权重系数及成膜完整性得分权重系数的动态适应度函数，包括：

9.根据权利要求1所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述原始时序信号流包含由高频振动加速度计捕获的熔体剪切不稳定信号、由红外热成像微区识别的局部过热早期降解斑点信号以及由光学散射传感器量化的表面微孔隙率信号中的一种或多种组合。

10.根据权利要求1所述的一种电缆支架环保绝缘复合材料的性能平衡优化方法，其特征在于，所述预设的迭代终止条件为：所述新配方候选解集对应的动态工艺适配势函数的输出值连续三轮均处于预设高势能区间，且连续三轮的动态工艺适配势函数的输出值的方差低于预设的离散度容忍阈值。