[发明专利]复材结构件的仿形数据生成方法

说明书

本发明提供了复材结构件的仿形数据生成方法，包括：基于待仿形的复材制件确定N个关键特征点，对复材制件进行采点获得采点数据；获取根据固化变形参数对原始数模进行固化仿真得到的K组变形结果，每组变形结果包括变形数模和变形数模的变形点数据；将K组变形点数据分别与采点数据配准，选取配准后的采点数据与变形点数据的距离满足预设的容差要求的一组变形点数据作为最终变形数据；将最终变形数据转化为复材仿形数据。该方法通过将变形点数据与采点数据配准，通过配准结果选取满足要求的变形点数据作为最终变形数据的方式生成复材仿形数据，能够通过处理程序快速处理，能够减少人工采点的采点数，缩短采点时间，提高复材仿形数据的生成效率。

技术领域

本发明涉及复合材料制件逆向技术领域，尤其涉及一种复材结构件的仿形数据生成方法。

背景技术

在航空复合材料结构件的制造与使用过程中，超声无损检测是检测构件中缺陷并评价其结构性能的关键技术。目前，空客与波音等飞机主制造商普遍采用大型喷水超声C扫技术对大型复合材料制件进行检验，通过根据制件数模自动规划化制件扫查路径，实现快速自动地检验大型结构件。然而，大型喷水超声C扫技术仅适合应用于对固化变形可控制在较小水平的稳定批产的复材制件进行扫查。而在生产过程中，往往存在真实构件与原始数模偏差较大的情况。例如，对于非稳定批产的试验件，容易出现真实结构件与原始数模的偏差较大的情况，使得设备无法根据数模生成制件扫查路径。此外，当扫查对象本身尺寸较大时，制件偏差的累计同样可能造成校准点偏差超出设备要求，使得设备无法根据数模生成制件扫查路径。

因而，在许多情况下对大型复合材料制件进行检验需要通过人工采点仿形的方式对制件进行仿形并规划扫查路径。人工采点仿形需要人工操作设备在制件上逐点采集坐标得到采点文件，然后设备借助采点数据对制件进行仿形，该方法的采点过程操作繁琐且时间成本大。因此，当真实制件与原始数模偏差较大时，存在对制件进行仿形耗时长，导致仿形效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复材结构件的仿形数据生成方法，用以提高复材制件仿形数据生成的效率。

所述复材结构件的仿形数据生成方法包括：基于待仿形的复材制件的形状，确定N个关键特征点，N为正整数；根据N个所述关键特征点，对已完成装夹的所述复材制件进行采点，获得采点数据；获取有限元模型变形库，所述有限元模型变形库中包括根据固化变形参数对原始数模进行固化仿真得到的K组变形结果，每组所述变形结果包括变形数模和根据N个所述关键特征点对所述变形数模进行采点获得的变形点数据，K为正整数；将K组所述变形结果的变形点数据分别与所述采点数据进行配准，选取配准后的所述采点数据与所述变形点数据之间的距离满足预设的容差要求的一组变形点数据作为最终变形数据；将所述最终变形数据转化为复材仿形数据。

本发明提供的复材结构件的仿形数据生成方法的有益效果在于：采用将有限元模型变形库中的变形点数据与对复材制件进行采点获得的采点数据进行配准，通过配准结果选取满足预设的容差要求的变形点数据作为最终变形数据的方式生成复材仿形数据。其中变形点数据和采点数据之间的配准，以及最终变形点数据的选取均能够通过处理程序进行处理，处理速度快。且能够减少对复材制件进行采点的采点数，缩短采点所花费的时间，提高复材仿形数据的生成效率。

一种可能的实施例中，将K组所述变形结果的变形点数据分别与所述采点数据进行配准，包括：从所述有限元模型变形库中选择一组变形结果；将所述变形结果的变形点数据与所述采点数据进行配准，获取所述变形点数据与所述采点数据之间最大的变形距离，将所述变形距离与所述变形结果对应存储，标记所述变形结果为已配准数据；重复执行从所述有限元模型变形库中选取一组未被标记的变形结果，将变形点数据与所述采点数据进行配准，获取变形距离并存储，标记该变形结果为已配准数据，直至对K组变形结果的变形点数据均进行配准得到变形距离。