一种面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法技术

技术编号:40542124 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-05 18:58
本发明专利技术公开了一种面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,包括:步骤1、对筒体的设计参数进行预处理;步骤2、建立筒体的有限元仿真模型;步骤3、建立筒体的拓扑优化模型并进行分析求解;步骤4、对求解结果进行后处理。本发明专利技术最大程度上实现了带筋薄壁筒体力学性能的优化和轻量化,满足了旋压制造时筋条尺寸要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄壁筒体制造,尤其涉及一种面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法


技术介绍

1、旋压成形是一种将空心筒坯固定在旋压机的模具上,在筒坯随机床主轴转动的同时,用旋轮加压于筒坯材料,使之产生局部塑性变形的制造工艺,制造方式如图1所示。该工艺具有成形载荷小、加工精度高、材料利用率高等优势,不仅可以用于光壁筒体类构件加工,也可以用于带内筋薄壁筒形件整体化成形制造,满足空天装备上高性能构件轻量化制造需求。与传统的锻造筒坯加铣削加工的成形方式相比,采用旋压制造工艺加工筒体,可避免大量材料被切除浪费、长时间机加工导致生产效率低、金属流线被切断使得构件强度降低、机械加工引起残余应力再平衡导致外形精度差等问题。

2、现有的带筋薄壁筒体设计多为均匀规则的正置正交、斜置正交或等边三角形等布局,这种事先指定筋条布局形式的设计方法大大限制了结构设计空间,导致设计余量大,轻量化程度不足。拓扑优化是一种由功能需求出发、由仿真驱动的结构设计方法,可逐点决定材料有无,在给定约束条件内最大程度地提升结构性能。将拓扑优化技术与薄壁筒体结构设计相结合,可以避免预先指定筋条布本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤1包括:

3.如权利要求2所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.如权利要求3所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2.2中的转化方式为:

5.根据权利要求3所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2.3中的单元刚度、应力的插值模型为:

6.根据权利要求5所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤1包括:

3.如权利要求2所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.如权利要求3所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2.2中的转化方式为:

5.根据权利要求3所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2.3中的单元刚度、应力的插值模型为:

6.根据权利要求5所述的面向旋压制造的带筋薄壁筒体优化方法,其特征在于,所述步骤2.3中,线性屈曲分析的有限元仿真方式为:

【专利技术属性】
技术研发人员:周明东赵亦希于忠奇赖章龙
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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