一种提高可制造性的装配界面形状设计方法技术

本发明专利技术公开一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，包括以下步骤：(1)根据由发动机零件组装的装配结构的长度、宽度以及高度，建立发动机装配结构的几何模型，得到含有n个待定系数的拟合曲线；(2)将初始化后的n个待定系数的值代入含有n个待定系数的拟合曲线；(3)依据拟合曲线对装配结构的装配界面采用有限元方法进行建模，得到新的装配结构的有限元数值分析模型；(4)对新的装配结构的有限元数值分析模型进行有限元分析计算，若目标函数小于等于阈值，得到优化设计后的装配界面形状拟合曲线，从而确定装配界面形状。本发明专利技术可以实现装配界面上接触应力分布均匀性的大幅提升，并且优化设计后的装配界面形状是光滑的，可制造性好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种提高可制造性的装配界面形状设计方法


[0001]本专利技术涉及一种提高机械装备装配界面形状优化设计后的界面形状可制造性的技术，具体是指一种提高可制造性的装配界面形状设计方法。

技术介绍

[0002]装配界面是指装配后机械零件、组件、部件之间互相配合的联接面，广泛存在于机械装备之中。装配界面的存在打破了机械结构的连续性，接触应力在界面上表现出极强的非线性。装配界面上的接触应力分布对机械装备的变形、阻尼、刚度、振动等有着重要影响，接触应力分布均匀性又是衡量精密机电产品装配精度和性能稳定性的重要指标，如何有效保障装配界面上的接触应力分布均匀性已成为航空发动机等国产高端装备防控高周疲劳、实现长寿命高可靠性服役的主要障碍。因此，提升装配界面接触应力分布均匀性意义重大。
[0003]装配界面形状设计是调控改善装配界面接触应力分布均匀性的重要手段，其基本思想是通过将接触前零件待接触表面设计制造为具有特定形状的表面，以实现接触后所形成装配界面上接触应力的均匀分布。有限元技术的发展使得利用数值方法对接触问题进行分析与优化设计变得简单易行。在采用有限元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据由发动机零件组装的装配结构的长度、宽度以及高度，建立发动机装配结构的几何模型，对几何模型进行分析，得到含有n个待定系数的拟合曲线；(2)初始化n个待定系数的值，并将初始化后的n个待定系数的值代入含有n个待定系数的拟合曲线；(3)依据拟合曲线对装配结构的装配界面采用有限元方法进行建模，得到新的装配结构的有限元数值分析模型；(4)对新的装配结构的有限元数值分析模型进行有限元分析计算，得到装配界面形貌优化设计的目标函数，判断目标函数是否小于等于阈值，若是，则得到优化设计后的装配界面形状拟合曲线，从而确定装配界面形状。2.根据权利要求1所述的一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，其特征在于，对几何模型进行分析，得到含有n个待定系数的拟合曲线，包括以下步骤：采用有限元方法对几何模型进行处理，得到装配结构的有限元数值分析模型；对装配结构的有限元数值分析模型进行有限元分析，得到装配界面上的初始接触应力分布，对初始接触应力分布进行分布趋势拟合，得到含有n个待定系数的拟合曲线。3.根据权利要求2所述的一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，其特征在于，采用有限元方法对几何模型进行处理，包括网格划分，设置材料属性，施加载荷与边界条件。4.根据权利要求1所述的一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，其特征在于，装配结构为螺栓连接结构、铆钉连接结构、销钉连接结构、胶接结构或键连接结构。5.根据权利要求1所述的一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，其特征在于，步骤(3)的具体过程为：采用有限元方法，依据步骤(2)中的拟合曲线，建立装配结构几何模型，装配结构几何模型中的装配界面形状为拟合曲线所表示的形状，并对装配结构几何模型进行网格划分，施加载荷与边界条件，得到新的装配结构的有限元数值分析模型。6.根据权利要求1所述的一种提高可制造性的装配界面形状设计方法，其特征在于，目标函数为接触应力最大值、接触应力极差、接触应力方差或接触应力标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：林起崟，周意葱，洪军，王晨，李先洋，邵衡，张进华，李光明，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：