裝配變形模擬預測與雙重抑制方法及其套用研究

《裝配變形模擬預測與雙重抑制方法及其套用研究》是依託浙江大學,由劉振宇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:裝配變形模擬預測與雙重抑制方法及其套用研究
  • 依託單位:浙江大學
  • 項目負責人:劉振宇
  • 項目類別:面上項目
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

裝配變形與裝配應力是影響複雜產品裝配性能的關鍵因素之一。通過對產品裝配過程仿真,可及早發現和抑制裝配精度設計不合理或構件製造誤差導致的裝配變形與裝配應力問題。本項目提出裝配變形模擬預測與雙重抑制方法研究,通過統計學習與測量數據虛實結合的構件形狀建模,真實反映構件形狀偏差對產品裝配性能的影響;通過不規則接觸簇的裝配接觸檢測與裝配定位求解、有限元增強拉普拉斯的裝配變形模擬、真實感裝配力計算,在產品實際裝配之前準確模擬預測產品裝配變形;通過多構件多精度設計參數關聯匹配與不確定性最佳化、配合面形狀真實感修配模擬,實現預防性與適應性結合的裝配變形雙重抑制。開發支持變形模擬、預測與抑制的虛擬裝配系統,在複雜產品裝配中實現套用驗證,從而,為實現複雜產品低應力裝配設計與工藝提供方法與技術支持。

結題摘要

圍繞裝配變形模擬預測與抑制理論與方法開展了系統深入的研究,取得的理論和技術突破包括: (1)提出了統計學習與測量數據虛實結合的零件真實形狀建模方法,構建了測量數據驅動的零件形狀誤差模型,實現了產品裝配中零件配合面形狀的精確表示。 (2)提出了基於剛柔混合分治的裝配變形模擬預測方法,提出基於剛柔混合向量環的複雜產品裝配幾何變動分析方法,通過子結構自由度凝聚模擬了複雜產品的裝配變形,實現了剛柔耦合模型的多層結構裝配變形解耦分析。 (3)提出了基於多參數形性關聯的裝配性能預測及變形預防性抑制方法,設計了基於多元核密度估計的裝配性能敏感參數提取與識別算法,獲取了小數據集條件下裝配精度與裝配性能的關聯,實現了公差分組與個性化選配相結合的裝配變形預防性抑制。 (4)提出了基於接觸區域變形一致性的裝配變形適應性抑制方法,通過了螺栓擰緊裝配下的片式閥類產品密封結構變形協調,實現了保證接觸區域變形均勻的多螺栓擰緊工藝最佳化。 (5)開發了支持裝配變形預測與抑制的虛擬裝配系統,套用於衛星桁架、導引頭位標器、高性能電梯、工業汽輪機等複雜產品的裝配模擬、裝配變形預測與抑制,為實現複雜裝備低應力裝配設計與工藝提供方法與技術支持。在國內外學術期刊上錄用發表了SCI/EI論文21篇(其中,SCI論文19篇),出版了專著1部,申請國家發明專利4項,取得了軟體著作權5項,獲得了浙江省科技進步一等獎1項、中國機械工業科學技術獎特等獎1項;應邀作國際學術會議特邀報告1次,培養了博士研究生3名、碩士研究生6名。

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