[发明专利]一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法

权利要求书

1.一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤1：对金属异质板料无铆钉铆接结构工艺参数进行数字化，设计相应变量；

步骤2：定义样本空间，进行拉丁超立方抽样试验；

步骤3：进行金属异质板料的无铆钉铆接试验及接头性能测试试验，并用试验中的结构工艺参数在ABAQUS中仿真模拟无铆钉铆接成形过程，试验与仿真的接头截面关键尺寸进行对比；

步骤4：建立Kriging代理模型，并通过试验和ABAQUS有限元仿真模拟两个尺度检验Kriging代理模型的预测精度；所述步骤4包括以下子步骤：

P4-1：在一个新的试验点，颈厚值和自锁值的线性无偏预测可以表示为：P4-2：f(x)是预先设置的基函数，F是关于样本点和f(x)的系数矩阵，是长度为的未实验的样本点和已经实验样本点间的关系向量，，其中相关函数采用高斯函数：是设计变量的数目，是第k个设计变量对应相关函数中的参数，x _ik和x _jk是x _i和x _j的第k个分量，参数和求得方式如下：利用极大似然估计求解kriging模型的相关参数，如下：P4-3：在抽样空间内，随机地选取一组结构工艺参数为输入参数，利用试验和ABAQUS仿真模拟，检验Kriging模型的预测精度，若精度不满足，则返回步骤2，增大样本空间和抽样次数

步骤5：将Kriging代理模型预传入遗传算法中，全局搜索得到pareto最优解集；

步骤6：从pareto最优解集中，选取符合条件的解集，进行金属异质板料无铆钉铆接接头成形以及性能实验。

2.根据权利要求1所述的一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法，其特征在于：无铆钉铆接接头关于中心线轴对称，在CAD中画出二维的轴对称模型，定义影响接头尺寸、的结构工艺参数主要为：凸模半径(X ₁)、凹模半径(X ₂)、凹模深度(X ₃)、凹槽宽度(X ₄)、冲程(X ₅)。

3.根据权利要求1所述的一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法，其特征在于：定义设计空间的下边界X _low、上边界X _up，进行M组拉丁超立方抽样试验。

4.根据权利要求1所述的一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法，其特征在于：根据试验中的结构工艺参数，在ABAQUS中仿真模拟无铆钉铆接成形过程，试验与仿真的接头截面的颈厚值、自锁值、板料最大缝隙进行对比，如果仿真和试验的误差过大，则调整ABAQUS中网格的划分形式和求解方式。

5.根据权利要求1所述的一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法，其特征在于：将Kriging模型定义为函数，作为适应度函数传入遗传算法中，利用遗传算法的全局搜索能力，得到和的pareto解集。

6.根据权利要求1所述的一种金属异质板料无铆钉铆接接头性能优化方法，其特征在于：从pareto最优解集中，选取符合条件的解集，并从中选取一组解，当作输入的结构工艺参数，进行金属异质板料无铆钉铆接接头成形以及性能实验，若最大抗拉力和抗剪力均大于步骤3的试验结果，则优化成功，否则从符合条件的解集里再选择另一组解，直到优化成功为止，若整个解集都不满足，则返回步骤2，增大样本空间和抽样次数。