一种基于RBF模型的装夹应力场实时仿真及映射方法技术

技术编号:41588428 阅读:31 留言:0更新日期:2024-06-07 00:01
本发明专利技术公开了一种基于RBF模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,包括:创建装夹应力场的有限元仿真模型,获得多个装夹仿真应力场分布结果;提取装夹仿真应力场分布结果中的最大应力和最小应力,以及每个节点的坐标和应力值;构建RBF神经网络模型,RBF神经网络模型的输入为夹紧力作用位置和夹紧力大小,输出为每个节点的残余应力值;将多个夹紧力大小及作用位置以及仿真得到的初始应力场和装夹仿真应力场拼接成三列数据集,对RBF神经网络模型进行训练;将零件几何模型的节点颜色与节点残余应力预测值关联;绘制装夹应力场实时仿真结果云图。本发明专利技术解决了有限元仿真法效率低导致装夹残余应力场在线预测难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工装夹应力场实时仿真领域,具体涉及一种基于rbf模型的装夹应力场实时仿真及映射方法。


技术介绍

1、近年来,航空航天产品在设计中大量使用轻量化薄壁零件。由于其应用场景恶劣,这类薄壁零件不仅需要满足结构、材料、形状和几何精度的要求,还需要满足强度等性能指标。高性能航空航天薄壁零件制造需要严格几何和性能的质量控制。薄壁件切削加工过程中,由于材料内部残余应力大、结构尺寸大、材料去除率大和整体刚度小等原因,使其加工完成后极容易发生变形。薄壁件的加工变形主要是指工件在夹具释放后最终形状与最初设计形状之间的偏差,夹具的夹紧与释放主要影响材料内部残余应力场的分布状态。因此,研究装夹方案对应力场状态演化的影响是控制加工变形的重要前提。

2、目前,装夹残余应力研究方法主要是解析法和有限元仿真法。解析法是通过材料的弹塑性本构关系建立残余应力模型,引入装夹力条件求解获得应力场演化状态。有限元法是根据材料本构关系,对零件模型划分网格,设置边界条件,最后求解计算装夹应力场演化状态。虽然上述两种方法在装夹应力场演化状态研究方面取得了显著效果,但还是存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于RBF模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,其特征在于,所述装夹应力场实时仿真及映射方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于RBF模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,其特征在于,步骤2中,编写python脚本,提取每个节点坐标Ci(x,y,z)、最大应力Smax、最小应力Smin及应力值,保存至csv文件中,以构建数据集;最大应力Smax、最小应力Smin及应力值均为mises应力。

3.根据权利要求1所述的基于RBF模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,其特征在于,步骤3中,所述RBF神经网络模型的径向基函数为高斯函数:所述RBF神经网络模型的输...

【技术特征摘要】

1.一种基于rbf模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,其特征在于,所述装夹应力场实时仿真及映射方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于rbf模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,其特征在于,步骤2中,编写python脚本,提取每个节点坐标ci(x,y,z)、最大应力smax、最小应力smin及应力值,保存至csv文件中,以构建数据集;最大应力smax、最小应力smin及应力值均为mises应力。

3.根据权利要求1所述的基于rbf模型的装夹应力场实时仿真及映射方法,其特征在于,步骤3中,所述rbf神经网络模型的径向基函数为高斯函数:所述rbf神经网络模型的输入层pt是与夹紧力变化范围相对应的坐标与应力变化数据集,隐藏层j是对应于第t个数据的径向基函数向量,t=1,2…n;rb...

【专利技术属性】
技术研发人员:王禹封王兴超赵正彩丁文锋苏宏华彭晟尧
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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