ИНТЕГРИРАНО ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКО МОДЕЛИРАНЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ НА ПАРАМЕТРИТЕ И РОБАТНА МНОГОКРИТЕРИАЛНА ОПТИМИЗАЦИЯ НА ЛАЗЕРНОТО ПОВЪРХНОСТНО УЯКЧАВАНЕ НА ЦИЛИНДРИЧНИ ПРОБИ С LUX-2000, INTEGRATED PHYSICS-BASED STATISTICAL MODELING, PARAMETER IDENTIFICATION, AND ROBUST MULTI-OBJECTIVE OPTIMIZATION OF LASER SURFACE HARDENING OF CYLINDRICAL SPECIMENS USING THE LUX-2000 SYSTEM

<jats:p>Целта на настоящото изследване е да се изгради локално валидна, физически интерпретируема и статистически проверима рамка за идентификация, сравнителна оценка и робастен избор на технологични режими при лазерно повърхностно уякчаване на цилиндрични проби с диаметър 30 mm и дебелина 10 mm. Анализът се основава на балансиран факторен поднабор 2×2×3, включващ дванадесет съпоставими режима при мощност P∈{200,300} W, ширина на лазерния лъч b∈{1,2} mm и скорост V∈{176,245,314} mm/min. В рамките на методологията са формулирани кинематични, енергийни и безразмерни показатели, идентифициран е лог-линеен степенен модел и са приложени информационният критерий AICc, leave-one-out кръстосана валидация, остатъчна диагностика, локален анализ на чувствителността, Парето-доминиране и вероятностно ограничена оптимизация. Полученият модел h^u​=55,5407(P/200)4,1960(2/b)0,7932(314/V)0,7982 обяснява R2=0,9766 от вариацията на ln(hu​), като стойността на LOO-RMSE е 0,222. Максималната експериментално измерена дълбочина на уякчената зона hu​=848 μm е регистрирана при режим с мощност 300 W, ширина на лъча 1 mm и скорост 176 mm/min. Същевременно режимът 4/314 осигурява дълбочина hu​=648 μm при 43,95% по-ниска сравнителна площна енергия и 78,41% по-висока скорост спрямо режима, при който е постигнат абсолютният максимум. Научната новост и основният методологичен принос на разработката се състоят в предложената единна йерархия на доказателството, която формално разграничава прякото експериментално наблюдение, емпиричната идентификация, физичната хипотеза и сценарната вероятност. Получените вероятностни оценки следва да се разглеждат като условни поради липсата на повторни изпитвания и независима оценка на чистата експериментална грешка. Валидността на изведения модел е ограничена до изследваната област на технологичните параметри, поради което екстраполация на резултатите към номиналната максимална мощност на лазерната система от 2000 W не се допуска.</jats:p>