【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生技术的纤维金属层板液压成形系统
[0001]本专利技术涉及数字孪生
，尤其涉及一种基于数字孪生技术的纤维金属层板液压成形系统。
技术介绍
[0002]纤维金属层板 (Fiber Metal Laminates, FMLs) 是一种由金属薄板与纤维增强树脂预浸料在特定界面处理后交替铺设，并经过特定的温度和压力下固化后得到的超混杂复合材料，具有金属材料加工性好、抗冲击能力强以及纤维增强复合材料抗疲劳强度高的优点，并且还有良好的损伤容限性能。纤维金属层板具有比强度高、比模量高、疲劳性能好、抗磨、减振、高导电、尺寸稳定、不吸潮等诸多理想性能，被认为是航空、航天领域具有广泛应用前景的新形复合材料。
[0003]纤维金属层板液压成形方法与其他单层金属板成形方法类似，但大多数分为2+1、3+2、4+3结构，各层之间的性能差异较大，并且纤维层板的成形极限远小于金属层板，会导致成形过程中伴随有纤维层断裂、金属塑性变形、树脂形态变化等问题。液压成形方法利用流体介质在高压下可以均匀分布载荷，能有效降低各种缺陷，但在一些圆...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的纤维金属层板液压成形系统，其特征在于，包括液压成形模块、实时数据传输模块和数字孪生控制模块，其中，数字孪生控制模块用以生成所述液压成形模块的数字孪生体并通过在所述数字孪生体中分析液压成形模块的工作参数和纤维金属层板的性能以智能调节所述液压成形模块的工作以使纤维金属层板按预设状态成形，包括：数据库模块，用以储存液压成形相关数据以支持所述数字孪生控制模块进行智能控制，所述数据库模块储存的数据信息包括纤维层板数据信息、液压成形设备工作参数信息和若干液压成形物理模型；分析预测模块，其与所述数据库模块相连，用以通过分析所述实时数据传输模块传递的液压成形模块的工作参数以判断纤维金属层板的实时性能状态并预测纤维金属层板的性能趋势；优化模块，其分别与所述分析预测模块和所述数据库模块相连，用以通过计算得到液压成形模块工作状态的最优方案；调整模块，其分别与所述数据库模块、所述分析预测模块和所述优化模块相连，用以通过调整所述液压成形模块的工作参数以对纤维金属层板的成形过程进行调整；自学习模块，其分别与所述数据库模块和所述优化模块相连，用以通过归纳液压成形模块工作过程数据形成经验数据并将所述经验数据导入至数据库。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的纤维金属层板液压成形系统，其特征在于，所述数据库模块通过将存储的数据传递至所述分析预测模块和所述优化模块以使所述数字孪生控制模块生成液压金属层板数字孪生体；所述存储的数据包括纤维金属层板物理数据、纤维金属层板物理模型和液压成形设备工作输入参数；所述纤维金属层板物理数据包括纤维金属层板类型数据、金属层材料数据、纤维层材料数据、纤维金属层板交替铺设层数数据和模具数据；所述纤维金属层板物理模型用以作为所述数字孪生控制模块进行分析预测和智能优化调整各项参数的分析模型，包括应力应变物理模型、成形极限物理模型和纤维层状态温度影响物理模型；所述液压成形设备工作输入参数包括液室压力、压边圈压边力、凸模的下降速度和液压成形工作温度。3.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术的纤维金属层板液压成形系统，其特征在于，所述纤维金属层板物理模型根据理论知识与成形实验结合得到，其中，所述应力应变物理模型通过本构模型初步建立并与实际实验数据结合以完成建立，用以分析应力应变改变对纤维金属层板的影响规律；所述成形极限物理模型通过成形实验数据初步建立并与实际实验数据结合以完成建立，用以分析纤维金属层板的极限状态规律；所述纤维层状态温度影响物理模型通过网格应变分析法初步建立并与实际实验数据结合以完成建立，用以分析温度改变对纤维金属层板状态的影响规律。4.根据权利要求3所述的基于数字孪生技术的纤维金属层板液压成形系统，其特征在于，所述分析预测模块设置有若干纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：王耀，牛旭昶，胡宁，赵丽滨，杨超，丁峰，叶晓凯，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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