[发明专利]基于敏感点多点增量成形的大型薄壁加筋板的校形方法

权利要求书

1.一种基于敏感点多点增量成形的大型薄壁加筋板的校形方法，其特征在于，通过采集测点上的变形偏差，结合壁板的变形协调方程，通过粒子群算法迭代求解出对壁板整体校形贡献度最大的测点作为敏感点；然后通过校形量模拟计算，得到使得壁板贴模度达到要求所需要的校形量；最后对敏感点施加校形量，加载释放回弹后即实现校形的效果；

所述的敏感点，通过标准壁板的结构刚度矩阵结合变形偏差和壁板的变形协调方程，通过粒子群算法迭代求解出对壁板整体校形贡献度最大的测点，具体步骤包括：壁板分区划分，分区的测点刚度矩阵和变形偏差矩阵定义，粒子群算法种群大小和迭代次数选取、初始值和适应度函数定义；

所述的敏感点，通过以下方式得到：

1)将标准壁板模型导入到abaqus软件中通过划分网格得到整体壁板的刚度矩阵，利用matlab软件对得到的整体刚度矩阵进行节点剔除，得到选取的测点组装成的简化刚度矩阵，以加快计算速度；

2)采用粒子群算法迭代求解敏感点：对求解区域进行分区处理，每个分区内初始偏差最大的点作为迭代初始值，第i个分区中的种群大小定义为，迭代初始值定义为，最大迭代次数定义为次，适应度函数定义为，若在最大迭代次数之前就已经收敛，则取收敛值为最优解，若达到最大迭代次数还未收敛，则调整和的值继续进行迭代；进行迭代寻优之后可以得到每个分区的前几阶最优解，这些最优解即为敏感点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的测点，通过在待校形的加筋壁板上根据壁板尺寸大小选取若干尽量放置在壁板含有加强筋的部位的测点，且相邻测点的距离不小于冲压头的直径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的变形偏差是指：待校形壁板上测点垂直于壁板表面方向的变形偏差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的对敏感点施加校形量，采用壁板校形机实现。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的壁板校形机上设有多排滚轮组，每排滚轮组包括：活动设置的上滚轮和下滚轮，将待校形壁板放置于上、下滚轮之间；在需要下凹的变形时由下滚轮进行支撑，上滚轮进行进给；在需要上凸的变形时由上滚轮进行支撑，下滚轮进行进给；

所述的上、下滚轮能够上下、前后和左右方向三维运动，通过移动到敏感点并利用上下方向的自由度以施加预先计算好的校形量，每个方向的进给量通过壁板校形机所处的绝对坐标进行精确定位。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征是，由于壁板上每个位置的塑性变形量只会受到与其相邻的几个敏感点位移载荷的影响，通过abaqus仿真软件对每个敏感点施加不同的校形量，并对各个不同校形量的校形结果进行仿真模拟，从而得到每个敏感点处需要施加的位移载荷，由于在大型薄壁加筋板校形冲压头下压过程中产生的大部分变形属于弹性变形范畴，在冲压头释放回弹后残留的塑性变形量只占其中一小部分，因此实际施加的位移载荷要远大于该点处的塑性变形量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的仿真模拟具体为：在基于abaqus二次开发的仿真模型中对敏感点施加位移载荷，将位移载荷作为输入量，设置初始位移载荷，计算所有测点的塑性变形量，每个测点校形产生的塑性变形量与原有的变形偏差进行叠加，将叠加值作为输出量，然后通过迭代计算得到使得叠加值最小的位移载荷，该位移载荷即为敏感点处的校形量，其具体数学表征为：其中一个敏感点第一次仿真的位移载荷为D₁，第二次仿真的位移载荷，其中d为每次仿真的位移载荷增量；以此类推，第n次仿真的位移载荷；计算得到第1个到第m个测点第一次仿真的塑形变形量分别为，第二次仿真的塑形变形量分别为，第n次仿真的塑形变形量分别为；分别与m个测点的初始变形偏差叠加后求平方和，平方和最小的一组即为所求。

8.一种实现上述任一权利要求所述方法的系统，其特征在于，包括：测点选取与偏差采集模块、敏感点选取模块、校形量模拟模块以及增量成形模块，其中：测点选取与偏差采集模块与敏感点选取模块相连并传输测点偏差信息，敏感点选取模块与校形量模拟模块相连并传输选取的敏感点信息，校形量模拟模块与增量成形模块相连并传输校形点和校形量信息，增量成形模块实现对壁板的校形操作。