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汽车车身柔性薄板件焊装夹具规划质量设计研究
| 论文题名： | 汽车车身柔性薄板件焊装夹具规划质量设计研究 |
| 关键词： | 稳健设计;遗传算法;试验设计;响应面;神经网络;焊装夹具;柔性薄板件;汽车车身 |
| 摘要： | 在汽车车身金属薄板件装配过程中，夹具对零件的夹持位置对于电阻点焊质量及焊接后的车身质量起着重要作用。为了减小设计夹具配置对于定位波动的敏感度，本文针对电阻点焊夹具配置质量设计方法进行了研究。 由于薄板金属易变形的特点，本文首先使用梁模型代替刚体假设，在夹具定位数学模型中更新与夹具定位相关的一系列条件，如确定定位，完全夹紧等。 本文基于稳健设计的思想，建立了一个基于方差和功能特性的综合稳健目标函数。由于单纯使用某种常规的数值优化算法不能够有效得到全局最优解，所以采用遗传算法进行全局搜索以得到具有稳健特性的小范围设计空间。随后采用试验设计的方法，进行合理的有限元模拟试验，并拟合三水平的二阶响应面，对目标函数进行适当近似，并通过方差分析判断拟合多项式的显著性，以进行局部质量优化设计。 神经网络通过对现有数据的学习，可以实现复杂的非线性函数关系映射，预测新的观测值。本文中通过训练神经网络来预测稳健设计空间内试验设计所不能达到的观测点的响应，增加可利用的数据点，并以此来优化传统响应面方法，得到更好的预测精度。 利用该方法对车门子装配进行了稳健优化设计。模拟结果表明使用此方法进行设计夹具配置，车门点焊装配后在法方向上的变形及变形波动明显减小，能够有效的降低设计敏感度，抵御外来随机噪声因素对功能特性的影响。 本文通过对薄板焊装夹具稳健设计方法研究，对于缩短开发周期、节约试验成本和提高车身焊接质量具有重要的理论和实际工程意义。 |
| 作者： | 唐辉 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 李兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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