基于改進(jìn)粒子群算法的大型薄壁加筋結(jié)構(gòu)多點(diǎn)協(xié)調(diào)校形優(yōu)化方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 21:23
大型薄壁加筋結(jié)構(gòu)局部非均勻造成加工成形后存在翹曲變形,在裝配前確定校形點(diǎn)的位置和校形量是降低裝配應(yīng)力、減小裝配偏差的關(guān)鍵。提出了一種用于多點(diǎn)協(xié)調(diào)校形的校形點(diǎn)尋優(yōu)方法,基于有限元仿真、坐標(biāo)映射和雙線性插值的方法,建立包含任意校形位置和校形量對(duì)應(yīng)變形結(jié)果的數(shù)據(jù)庫(kù),以校形后薄壁結(jié)構(gòu)型面偏差的均方根值最小為目標(biāo)函數(shù),基于改進(jìn)粒子群算法迭代求解最優(yōu)校形點(diǎn)位置及其校形量,研究大型薄壁加筋結(jié)構(gòu)校形點(diǎn)數(shù)量對(duì)校形后偏差的影響,確定不同偏差模式下的薄壁結(jié)構(gòu)的最優(yōu)校形點(diǎn)數(shù)量,研究三種典型偏差模式下大型薄壁加筋結(jié)構(gòu)的校形點(diǎn)選取結(jié)果和最終校形效果,驗(yàn)證了該方法的有效性。
【文章來(lái)源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2020,36(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
加筋平板典型偏差模式
由于加筋平板校形時(shí)需要將邊ab和邊cd約束,而加筋平板產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)偏差時(shí)邊cd偏離水平位置,經(jīng)過(guò)試算后發(fā)現(xiàn)采用夾具將邊ab和邊cd夾持到水平位置后,原有的扭轉(zhuǎn)偏差會(huì)以非均勻彎曲偏差的形式向加筋平板內(nèi)部轉(zhuǎn)移,因此定義以下三種加筋平板夾具夾持后的典型偏差模式:同側(cè)均勻彎曲偏差、同側(cè)非均勻彎曲偏差和異側(cè)彎曲偏差,如圖2所示。選用參數(shù)α0和β0對(duì)結(jié)構(gòu)整體偏差進(jìn)行描述,其中α0和β0分別為加筋平板左右兩側(cè)變形最大的位置偏離水平位置的夾角。當(dāng)α0=β0時(shí)為同側(cè)均勻彎曲偏差,當(dāng)α0≠β0且α0β0>0時(shí)為同側(cè)非均勻彎曲偏差,當(dāng)α0β0<0時(shí)為異側(cè)彎曲偏差。
針對(duì)加筋平板校形加載的變形過(guò)程建立有限元計(jì)算模型,采用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行仿真計(jì)算,如圖3所示為加筋平板校形仿真計(jì)算模型,在加筋平板兩側(cè)施加約束,將加載頭移動(dòng)到選定校形位置處,在加載頭上施加選定位移載荷作為校形量,計(jì)算得到加筋平板在該校形位置施加該校形量后的變形結(jié)果。2.2 基于統(tǒng)計(jì)原理的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)多目標(biāo)粒子群算法的螺旋鉆桿參數(shù)優(yōu)化[J]. 宋彬,童敏明,孫蘇園,張丹,杜長(zhǎng)龍. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2017(02)
[2]基于螢火蟲(chóng)算法的飛機(jī)弱剛性件裝配定位策略優(yōu)化[J]. 王仲奇,黃杰,康永剛,楊勃,楊元. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[3]基于改進(jìn)遺傳算法的掘進(jìn)機(jī)鏟板多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王大勇,王慧. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2016(01)
[4]基于特征的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件裝夾方案設(shè)計(jì)方法[J]. 林勇,湯立民,李迎光,劉長(zhǎng)青. 航空制造技術(shù). 2014(11)
[5]航空鋁合金薄壁件銑削加工變形的預(yù)測(cè)模型[J]. 王光宇,吳運(yùn)新,閆鵬飛,胡永會(huì). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[6]薄壁零件銑削加工穩(wěn)定性極限分析[J]. 黃娟娟,汪永超,王小兵,張群. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2011(02)
博士論文
[1]智能優(yōu)化算法適用性研究及其在船舶工程中的應(yīng)用[D]. 唐正茂.華中科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3512468
【文章來(lái)源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2020,36(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
加筋平板典型偏差模式
由于加筋平板校形時(shí)需要將邊ab和邊cd約束,而加筋平板產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)偏差時(shí)邊cd偏離水平位置,經(jīng)過(guò)試算后發(fā)現(xiàn)采用夾具將邊ab和邊cd夾持到水平位置后,原有的扭轉(zhuǎn)偏差會(huì)以非均勻彎曲偏差的形式向加筋平板內(nèi)部轉(zhuǎn)移,因此定義以下三種加筋平板夾具夾持后的典型偏差模式:同側(cè)均勻彎曲偏差、同側(cè)非均勻彎曲偏差和異側(cè)彎曲偏差,如圖2所示。選用參數(shù)α0和β0對(duì)結(jié)構(gòu)整體偏差進(jìn)行描述,其中α0和β0分別為加筋平板左右兩側(cè)變形最大的位置偏離水平位置的夾角。當(dāng)α0=β0時(shí)為同側(cè)均勻彎曲偏差,當(dāng)α0≠β0且α0β0>0時(shí)為同側(cè)非均勻彎曲偏差,當(dāng)α0β0<0時(shí)為異側(cè)彎曲偏差。
針對(duì)加筋平板校形加載的變形過(guò)程建立有限元計(jì)算模型,采用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行仿真計(jì)算,如圖3所示為加筋平板校形仿真計(jì)算模型,在加筋平板兩側(cè)施加約束,將加載頭移動(dòng)到選定校形位置處,在加載頭上施加選定位移載荷作為校形量,計(jì)算得到加筋平板在該校形位置施加該校形量后的變形結(jié)果。2.2 基于統(tǒng)計(jì)原理的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)多目標(biāo)粒子群算法的螺旋鉆桿參數(shù)優(yōu)化[J]. 宋彬,童敏明,孫蘇園,張丹,杜長(zhǎng)龍. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2017(02)
[2]基于螢火蟲(chóng)算法的飛機(jī)弱剛性件裝配定位策略優(yōu)化[J]. 王仲奇,黃杰,康永剛,楊勃,楊元. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[3]基于改進(jìn)遺傳算法的掘進(jìn)機(jī)鏟板多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王大勇,王慧. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2016(01)
[4]基于特征的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件裝夾方案設(shè)計(jì)方法[J]. 林勇,湯立民,李迎光,劉長(zhǎng)青. 航空制造技術(shù). 2014(11)
[5]航空鋁合金薄壁件銑削加工變形的預(yù)測(cè)模型[J]. 王光宇,吳運(yùn)新,閆鵬飛,胡永會(huì). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[6]薄壁零件銑削加工穩(wěn)定性極限分析[J]. 黃娟娟,汪永超,王小兵,張群. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2011(02)
博士論文
[1]智能優(yōu)化算法適用性研究及其在船舶工程中的應(yīng)用[D]. 唐正茂.華中科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3512468
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