航空整体结构件加工变形预测及装夹布局优化

【类型】学位论文

【作者】路冬 

【关键词】 遗传算法,装夹布局,优化,工件变形,航空整体结构件

【摘要】整体结构件因其具有重量轻、结构效率高、装配工作量小、可靠性高等显著优点,被广泛应用于航空航天领域。但航空整体结构件大都具有尺寸大、结构复杂、加工周期长等特点,加工过程中因各因素综合作用,加工结束后往往产生弯曲、扭曲或弯扭组合等变形,加工精度难以达到设计要求。引起航空整体结构件变形的因素包括整体结构件的材料属性及结构特征、毛坯初始残余应力、切削力、切削热、夹紧力等。其中夹紧力是影响航空整体结构件变形的重要因素之一,尤其对弱刚度结构件,夹紧力引起的变形更是不容忽视。本文针对航空框类整体结构件的数控加工变形问题,采用理论分析、有限元建模和实验研究相结合的方法,建立了综合考虑毛坯初始残余应力、装夹应力、铣削机械应力及铣削热应力等复杂耦合关系的航空整体结构件变形预测模型。通过模拟夹紧力的施加与释放过程,预测航空整体结构件的变形与应力分布特点。结合提出的遗传算法与有限元法相结合的夹紧点位置及夹紧点数目递推优化方法,优化装夹布局。通过从局部切削仿真到考虑多因素综合影响的整体变形预测以及装夹布局优化的系统研究,为航空整体结构件的加工变形预测、控制和工艺参数优化提供了理论依据。建立了铝合金7050-T7451三维铣削...

【学位名称】博士

【学位授予单位】山东大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】李剑峰

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