【技术实现步骤摘要】
一种基于应变测量的工装定位器全局变形状态在线感知方法
[0001]本专利技术属于智能制造
,涉及一种基于应变测量的工装定位器全局变形状态在线感知方法
。
技术介绍
[0002]刚性工装是飞机盒段类部件装配的定位基准,依靠工装定位器实现产品零件的精准定位
。
装配过程中,工装定位器的全局变形状态直接决定了产品零件的定位精度
。
因此,为保证飞机盒段类部件的精准装配,必须建立有效的工装定位器变形状态在线监测系统,对刚性工装的定位精度进行在线监测
。
然而,飞机工装结构复杂,零件繁多,导致测量空间狭小近封闭,存在大量遮挡,难以实现对工装定位器全局变形状态的在线监测;同时,工装定位器与产品零件间连接状态复杂,难以准确建立复杂装配体结构的高精度变形状态计算模型
。
因此在上述条件下,工装定位器全局变形状态的高精度在线感知是亟待解决的关键问题
。
[0003]吴邵庆等人在
2021
年发表的专利号为
202110599494.X
的专利
《
一种三维壁板结构位移场重构的方法
》
中提出了一种三维壁板结构位移场重构的方法,该方法基于逆有限元重构理论,利用应变传感器获得荷载作用下测点的应变信息,重构三维壁板结构的位移场,解决了三维壁板结构在未知载荷作用下位移场监测的问题
。
该方法需要对结构进行离散化,获取足够多的测点信息用于求解最小二乘误差函数的极小值,但复杂 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于应变测量的工装定位器全局变形状态在线感知方法,其特征在于,步骤如下:步骤1:建立以离散点应变测量信息为输入的工装定位器全局变形状态感知模型基于模态叠加原理建立以离散点应变测量信息为输入的工装定位器全局变形状态感知模型;系统运动微分方程是进行模态叠加的前提,如式
(1)
所示:其中,
Μ
为质量矩阵,
C
为阻尼矩阵,
K
为刚度矩阵,为加速度向量,为速度向量,
d(t)
为位移向量,
F(t)
为作用力向量;假设没有阻尼和外力的作用,式
(1)
简化如式
(2)
所示:
(K
‑
ω
r2
Μ
)
φ
r
=0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
其中,
ω
r
为系统的第
r
阶固有频率,
φ
r
为系统的第
r
阶位移振型;结构的振动响应是所有固有振型的叠加,但在实际应用过程中,高阶响应对系统的影响很小,取前
n
阶固有振型进行响应的计算;结构在载荷作用下的位移响应如式
(3)
所示:其中,
N
为结构体位移点的个数,
n
为所取模态阶数,
{D}
为位移响应,
[
Φ
]
为位移振型矩阵,
{q}
为模态坐标;由于应变振型和位移振型进行线性叠加具有相同的模态坐标,因此通过应变振型叠加关系获得模态坐标,测点应变如式
(4)
所示:
{E}
m
×1=
[
Ψ
]
m
×
n
·
{q}
n
×1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
其中,
m
为应变测量点个数,
{E}
为结构应变,
[
Ψ
]
为应变振型矩阵;应变测量点的个数不少于所选用的模态阶数;当
m
=
n
时,应变振型坐标如式
(5)
所示:将式
(5)
代入式
(3)
即得到结构的位移场,如式
(6)
所示:当
m
>
n
时,通过最小二乘法得到近似解如式
(7)
所示...
【专利技术属性】
技术研发人员:张洋,董欣,陈启航,冯子达,刘润泽,李亚俊,高昌勇,刘巍,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。