一种点阵结构工艺不确定性建模方法技术

本发明专利技术公开了一种点阵结构工艺不确定性建模方法，包括有限元模型的建立、工艺不确定性建模以及不确定性响应求解三个部分。本发明专利技术通过梁单元建立点阵结构有限元模型，并将点阵结构按照杆件的形式进行分类，确定不同类型杆件的协方差矩阵；对协方差矩阵进行主成分分析，确定不同类型杆件的离散模型，并根据需求精度进行截断，确定随机变量个数；确定多项式混沌展开阶数及相应的计算积分点，对积分点进行有限元分析，并得到多项式混沌系数及响应的均值与标准差。本发明专利技术从点阵结构实际工艺出发，考虑了点阵结构的制造工艺误差，可提高结构分析精度。构分析精度。构分析精度。

【技术实现步骤摘要】
一种点阵结构工艺不确定性建模方法


[0001]本专利技术涉及航空航天结构工艺不确定性分析领域，具体是一种点阵结构工艺不确定性建模方法。

技术介绍

[0002]结构轻量化设计是航空航天领域的一项重要课题，点阵结构由于具有高比强度、高比高度以及超轻等特性，开始广泛应用于航空航天领域。同时，由于点阵结构内部含有数量庞大的杆件结构，现有的制备工艺受到挑战。传统的制备工艺包括拉伸网格技术、搭接拼接法、冲压成型法等。随着3D打印技术的快速发展，对于高度复杂的点阵微结构的制造成为可能。
[0003]采用3D打印制备复杂点阵结构具有加工精度高、质量好的特点，但是对于尺寸较小的微结构，仍然存在较大的制造误差。传统的点阵结构仿真方法一般不考虑工艺不确定性，无法度量不确定性对于结构强度、刚度以及稳定性的影响。

技术实现思路

[0004]针对点阵结构制造工艺不确定性问题，本专利技术根据实际测量的工艺不确定性数据，采用随机场模型进行离散，之后通过多项式混沌展开求解结构响应，提高了点阵结构的仿真精度。本专利技术适用于航空航天领域点阵结构工艺不确定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点阵结构工艺不确定性建模方法，其特征在于，包括：建立有限元模型：建立点阵结构确定性梁单元有限元模型，并对有限元模型中梁单元界面偏心与界面惯性矩进行参数化；根据参数化有限元模型进行工艺不确定性建模：通过观察点阵结构杆件连接形式，将点阵结构杆件分为不同的类型；对不同类型的点阵结构杆件，在不同的位置进行测量，得到梁单元的模型参数；对不同测量位置的梁单元的模型参数进行相关性分析，得到不同位置形状参数的协方差矩阵；对协方差矩阵进行主成分分析，确定不同类型杆件的离散模型，并根据需求精度ε1进行截断，确定随机变量个数n；根据不确定性有限元模型，求解结构响应：根据得到的随机变量个数n以及需要求解的精度ε2，确定多项式混沌展开阶数p及相应的计算积分点；对得到的计算积分点进行有限元分析，得到不同积分点的结构响应；根据计算得到的不同积分点的结构响应，求解多项式混沌展开系数，并得到响应的均值与标准差。2.根据权利要求1所述的一种点阵结构工艺不确定性建模方法，其特征在于，所述梁单元采用Beam188类型。3.根据权利要求1所述的一种点阵结构工艺不确定性建模方法，其特征在于，所述点阵结构杆件类型分为水平杆、竖直杆以及与水平面呈不同角度的其他杆件。4.根据权利要求1所述的一种点阵结构工艺不确定性建模方法，其特征在于，所述测量位置数量与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，周愿愿，钱龙，邵帅，余泓波，王金明，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：