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复杂车身部件翻边及卷边修边线预示算法研究
| 论文题名： | 复杂车身部件翻边及卷边修边线预示算法研究 |
| 关键词： | 车身部件;曲面展开;弹塑性形变;修边线预示 |
| 摘要： | 对于汽车冲压零件的展开以及修边线预示，目前虽然已经有了一定的研究成果，但仍有继续研究的必要。在零件设计早期阶段，一般采用基于弹塑性形变理论的逆算法进行预示。但该方法对于某些复杂零件，尤其是带有复杂卷边特征的工业零件仍存在很大局限。本文针对这些问题提出了基于“切割-缝合”的初始场预示算法以及物质点映射的修边线预示算法，运用到带有复杂翻边和卷边特征的车身部件上取得了良好的效果。 首先，本文对一步逆成形理论中的初始场预示算法进行了改进。对于已有算法不能得到初始解的某些复杂卷边及翻边零件，提出了基于分区的“切割-缝合”初始场预示算法。算法将零件分割为不带冲压负角的若干局部构形，分别弹性展开到初始平面上，通过在公共缝合区域内施加“硬化约束”，实现展平后局部构形的缝合，再去掉“硬化约束”进一步迭代后获得零件的初始解。通过对卷边以及复杂翻边零件的测试，证明了该初始解算法的可靠性。 在此基础上，文中提出了一种基于物质点映射的修边线预示方法。该方法首先运用文中曲面展平算法将零件和对应的工艺补充面都展平到初始平面上，利用物质点映射获得零件在工艺补充面上的初始展开构形。用获得的初始展开构形替代工艺补充面，多次迭代展开，收敛后获得最终展开构形，进而得到修边线。该方法将原本需要在三维空间曲面内进行的滑移迭代等效在平面内进行，算法的效率、稳定性和适应性都有所提高。文中通过对某汽车翼子板零件的修边线预示，验证了算法的有效性。 另外，为了将算法集成到SIEMENS PLM_NX One-step软件模块中，需要提升上述算法的鲁棒性，本文针对性地做了如下工作:(1)开发了层叠清理算法，可以处理工艺补充面上可能存在的网格层叠。(2)开发了蒙皮算法，可以清除工艺补充面上可能存在的网格缝隙缺陷。(3)提出并开发了单元打折处理算法，成功消除了迭代过程中出现的网格单元打折现象。经数值算例验证，上述工作能够有效提升修边线预示算法的可靠性。 |
| 作者： | 董亚亚 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张向奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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