基于数字孪生和智能算法的复合材料构件成型质量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生和智能算法的复合材料构件成型质量控制方法，包括：建立复合材料构件的数字孪生模型；设定初始的工艺条件；获取复合材料构件在成型固化过程中的实时工艺参数和关键部位的固化变形情况；利用实时工艺参数对数字孪生模型进行仿真，获得数字孪生模型的固化变形情况；将固化变形实测值与仿真变形值进行对比分析，若二者误差小于预设要求值，则利用智能算法获得成型固化的最优工艺参数组合，并利用所述最优工艺参数组合对设定的工艺参数实时调整，否则，调整数字孪生模型中的仿真模型边界条件。该质量控制方法，可实现对复合材料构件质量实时、动态管控，可节约大量的人力资源和时间，降低制造成本。降低制造成本。降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生和智能算法的复合材料构件成型质量控制方法


[0001]本专利技术属于智能制造
，具体涉及一种基于数字孪生和智能算法的复合材料构件成型质量控制方法。

技术介绍

[0002]复合材料以其优异的性能，在航空航天、船舶、轨道交通等结构制造领域被广泛应用。复合材料结构在经历高温成型固化及冷却过程后，由于材料的热胀冷缩效应，树脂基体的化学反应收缩效应，以及复合材料与成型所用模具材料在热膨胀系数上的显著差异，其在室温下的自由形状与预期的理想形状之间会产生一定程度的不一致，通常将这种不一致状态称为构件的固化变形。固化变形会影响构件的外形尺寸，而复合材料构件成型固化后其力学性能要达到设计要求，外形尺寸也应满足装配协调要求，不允许强迫装配特别是对于尺寸较大、需要保证相互对应的装配位置，否则会严重影响结构件的装配质量，甚至导致结构件的报废。
[0003]为减小复合材料的固化变形，传统的方法是在经验和工艺试验的基础上对构件的固化工艺规范和零件固化所用模具的型面进行反复的调整和补偿性修正加工，以控制变形程度或抵消变形的影响作用。这种方法费时费料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字孪生和智能算法的复合材料构件成型质量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据复合材料构件的设计要求，建立所述复合材料构件的数字孪生模型；S2：设定初始的工艺条件，并将其应用到所述复合材料构件的成型固化中；S3：获取所述复合材料构件在成型固化过程中的实时工艺参数和关键部位的固化变形情况；S4：将S3中获得的实时工艺参数输入所述数字孪生模型中，利用固体
‑
流体
‑
化学多物理场耦合仿真方法对数字孪生模型进行仿真，获得数字孪生模型的固化变形情况；S5：将S3中获得的固化变形实测值与S4中获得的变形值进行对比分析，判断二者误差是否小于预设要求值，若是，执行S6，否则，调整数字孪生模型中的仿真模型边界条件，并返回S4；S6：根据S3中实时测量得到的实际工艺参数，利用智能算法，综合考虑成型固化过程中多相间的物理作用特征，获得以最小固化变形为前提的复合材料构件成型固化工艺最优工艺参数组合；S7：利用S6中得到的最优工艺参数组合更新S2中的工艺参数，并重复执行S3
‑
S7，直至完成所述复合材料构件的成型固化。2.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨康，宋崎，赵铁楠，胡为，李群芳，马刚，梁宇，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：