[发明专利]一种基于熵理论的装配接触应力分布评估方法

摘要

本发明公开了一种基于熵理论的装配接触应力分布评估方法，包括如下步骤：针对待测零件，建立测量坐标系和三维实体模型，对三维实体模型进行有限元单元网格划分，计算各单元体的应变能密度；依据每个单元应变能密度计算总体熵估计值、总体极大熵、总体正规化熵值Hs；判断Hs是否大于或者等于设定阈值，若是则以Hs作为评价指标，评价待测零件表面装配应力分布均匀性；否则继续下述步骤；在测量坐标系下，垂直于z轴建立多个截面；找到凸包数量和凸包面积占待测零件表面面积比率最大截面，计算该截面上的凸包高度熵估计值、凸包高度极大熵、凸包高度正规化熵值Hcs；建立评价指标Ec：Ec＝AHS+BHCS；采用评价指标Ec评价待测零件表面装配应力分布均匀性。

主权项

一种基于熵理论的装配接触应力分布评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，针对待测零件，以其中随机一点为原点o、以垂直于待测零件表面的方向为z轴、以平行于待测零件表面建立xoy面，由此建立测量坐标系oxyz，采用三坐标测量机对待测零件表面进行测量，并使用测量点数据，建立反映待测零件表面真实形貌的三维实体模型，对三维实体模型进行有限元单元网格划分，得到数量为m的单元体，将三维实体模型与理想表面装配并进行装配应力分析，得到各单元体的应变能密度wi，i＝1～m；步骤二，将每个单元应变能密度wi进行归一化处理得到wi′：计算总体熵：总体极大熵为：H∝＝log2m总体正规化熵值为：HS＝H/H∝；判断当时，为设定阈值，则以Hs作为评价指标，评价所述待测零件表面装配应力分布均匀性；若则进入步骤三；步骤三，在测量坐标系下，垂直于z轴建立多个截面；根据截面位置的不同，当截面穿过待测零件表面的凸包时，凸包在截面上留下投影点，对每个截面上投影点进行聚类分析，获得的每个聚类均代表一个凸包，在所建立的所有截面中，建立凸包数量随截面z坐标的变化曲线以及凸包面积占待测零件表面面积比率随截面z坐标的变化曲线，两个变化曲线的交点对应截面作为凸包分界面；步骤四，凸包分界面上所有凸包的投影中所包含的所有单元体表示为集合C，集合C中单元体数目表示为mc，计算凸包高度熵：其中wcj′为集合C中第j个单元体应变能密度wcj的归一化值：凸包高度极大熵为：Hc∝＝log2mc；凸包高度正规化熵值为：步骤五，建立评价指标Ec：Ec＝AHS+BHCS；其中A和B分别为Hs和Hcs的权重，其中B大于A；采用评价指标Ec评价所述待测零件表面装配应力分布均匀性。