本文關(guān)鍵詞：薄壁件裝夾變形預(yù)測及裝夾布局優(yōu)化方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南昌航空大學(xué)》 2014年

薄壁件裝夾變形預(yù)測及裝夾布局優(yōu)化方法

趙旭亮  

【摘要】：隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展，對飛行器性能要求不斷提高。薄壁件因其重量輕等特點(diǎn)被大量采用。但是由于薄壁件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、剛度較弱、要求的精度很高，所以在實(shí)際裝夾過程中受到夾緊力的作用，總會(huì)伴隨著不同程度的變形，使得加工后的工件難以達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)所規(guī)定的要求。因此有效的控制薄壁件的裝夾變形對我國航空航天制造業(yè)有著重要的意義。 在多重裝夾元件的裝夾過程中，由于裝夾順序、夾緊力、定位元件位置等裝夾布局參數(shù)的不同，薄壁件的裝夾變形程度也不一樣。單個(gè)裝夾布局參數(shù)引起的工件裝夾變形規(guī)律能夠通過有限元方法獲得。但是，，若同時(shí)考慮多個(gè)裝夾布局參數(shù)的影響，僅僅利用有限元方法難以揭示裝夾布局參數(shù)與裝夾變形之間的關(guān)系。為此，本文建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝夾變形預(yù)測模型，并且根據(jù)遺傳算法對布局參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并開發(fā)了框類薄壁件銑削仿真平臺(tái)的定制應(yīng)用程序。其主要的研究內(nèi)容如下： 1．建立了工件-夾具系統(tǒng)，對工件受到多重夾緊的裝夾過程中，進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定了摩擦錐約束條件和單側(cè)接觸約束條件，最后基于最小余能得到了目標(biāo)求解函數(shù)，利用有限元分析軟件進(jìn)行建模，并且計(jì)算在不同的夾緊力、定位元件位置、裝夾順序下的薄壁件裝夾變形。 2．對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究分析，并且確定了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層的神經(jīng)元的個(gè)數(shù)以及各層之間的傳遞函數(shù)，建立了薄壁件裝夾變形的預(yù)測模型。然后將不同裝夾布局參數(shù)所對應(yīng)的裝夾變形作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本，并將預(yù)測值與相應(yīng)的有限元仿真值進(jìn)行比較，結(jié)果表明預(yù)測誤差不超過3%。 3．建立了以最小化最大裝夾變形為目標(biāo)的裝夾布局方案優(yōu)化模型及其遺傳算法求解技術(shù)，對薄壁件的裝夾布局參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。得到了最優(yōu)的裝夾布局參數(shù)，并與之相對應(yīng)的有限元變形進(jìn)行比較，確定優(yōu)化結(jié)果的正確性。不僅提高了裝夾變形的計(jì)算效率，而且為薄壁件裝夾布局方案的合理設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)理論。 4．通過Python語言編寫程序，開發(fā)出了針對于框類薄壁件快速銑削仿真平臺(tái)的定制應(yīng)用程序。通過編寫可以調(diào)用ABAQUS自帶的庫函數(shù)的腳本程序，構(gòu)建與之相對應(yīng)的GUI圖形界面，并且定義其建模所需的關(guān)鍵字，使工件的銑削加工建�？梢詫�(shí)現(xiàn)參數(shù)化；同時(shí)，開發(fā)了相應(yīng)的仿真結(jié)果的后處理程序，可以快速的提取所需的結(jié)果數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：V261.23
【目錄】：

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