一种基于单纯形搜索的群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单纯形搜索的群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法，涉及的被连接件为薄壁件，群组螺纹紧固件呈无序分布。该方法包括：群组螺纹紧固件组别划分、第M‑1组螺纹紧固件拧紧顺序优化、薄壁件‑螺纹连接结构静态特性数值仿真、基于单纯形搜索的第M组首颗螺纹紧固件确定准则、形成群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法。本发明专利技术融合了数值模拟、数据拟合和单纯形搜索等方法，为工程人员解决群组螺纹紧固件预紧力离散度大、连接性能欠佳、装配一致性差问题提供了方法与技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单纯形搜索的群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法
本专利技术属于土木工程结构及机械装备群组螺纹紧固件装配领域，特别涉及一种基于单纯形搜索的群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法。
技术介绍
螺纹连接具有装拆方便、维护成本低等优点，是土木工程与机械装备主流装配形式。为实现产品高性能装配，群组螺纹紧固件空间排布多为有序或无序分布。扭矩法是控制螺纹紧固件预紧力常用方法，但不同拧紧顺序下的预紧力分布状态存在较大差别。预紧力过小，螺纹连接在外载激励下容易松动失效；预紧力过大，容易诱发紧固件断裂。因此，提出一种群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法对预紧力均匀分布及螺纹连接性能的提升至关重要。基于实验探索与实践经验制定的ASMEPCC-1标准及JGJ82-2011规范规定了有序分布螺纹紧固件拧紧顺序的一般原则：先中间后两边、对角交叉分步。利用该原则，提出了面向法兰结构螺纹紧固件的最佳拧紧顺序，但并未形成理论或数值模拟方法，难以用于无序分布螺纹紧固件装配设计阶段拧紧顺序的优化。
技术实现思路
本专利技术旨在解决螺纹连接结构因拧紧顺序不佳导致的预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单纯形搜索的群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法，其特征在于：结合数值模拟和数据拟合方法建立无序分布群组螺纹连接结构挠曲面方程，依据由内向外及ASMEPCC-1标准中对角交叉分步拧紧原则，基于单纯形搜索法确定螺纹紧固件拧紧顺序，具体步骤如下：/n步骤1无序分布群组螺纹紧固件分组；/n将群组螺纹紧固件分为N组，由内向外依次记为Ⅰ、Ⅱ、…、M-1、M、…、N，每组螺纹紧固件的数量为k

【技术特征摘要】
1.一种基于单纯形搜索的群组螺纹紧固件拧紧顺序优化方法，其特征在于：结合数值模拟和数据拟合方法建立无序分布群组螺纹连接结构挠曲面方程，依据由内向外及ASMEPCC-1标准中对角交叉分步拧紧原则，基于单纯形搜索法确定螺纹紧固件拧紧顺序，具体步骤如下：
步骤1无序分布群组螺纹紧固件分组；
将群组螺纹紧固件分为N组，由内向外依次记为Ⅰ、Ⅱ、…、M-1、M、…、N，每组螺纹紧固件的数量为ki，i＝1，2，…，m-1，m，…，n；
步骤2含真实螺纹及粗糙表面的螺纹连接结构有限元模型；
构建螺纹参数化数学方程，建立具有真实螺纹特征的紧固件实体模型；采用三维形貌仪测量粗糙表面微凸体高度，基于小波变换和多尺度理论重构机加工表面，通过拉伸、切除等操作建立薄壁件三维模型；采用六面体单元对螺纹进行精细网格划分，采用四面体单元对螺杆和薄壁件进行较为粗糙的网格划分，建立螺纹连接结构有限元模型；
步骤3基于ASMEPCC-1的第M-1组螺纹紧固件拧紧顺序；
按照对角交叉分步拧紧原则，对第M-1组km-1颗螺纹紧固件进行拧紧；
步骤4结合数值仿真与数据拟合的挠曲面方程；
模拟扭矩法，依据步骤3中的拧紧顺序拧紧第M-1组螺纹紧固件；基于静强度分析，建立薄壁件挠曲面方程；
步骤5基于单纯形搜索的第M组第1颗螺纹紧固件确定准则；
以第M组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志峰，王月珍，李迎，赵永胜，陈魁，杨聪彬，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11