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粒子群算法与有限元融合驱动的薄壁复合材料构件支撑布局优化
1
作者
王福吉
何青松
+3 位作者
付饶
邓俊
林永权
马兴
《航空制造技术》
北大核心
2025年第6期40-47,共8页
薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支...
薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支撑布局优化方法,综合考虑了工件吸附变形、支撑后工件固有频率与刀具激励频率有效分离、额外辅助支撑等因素,能够在保证最大变形量满足要求的前提下实现支撑点数量及位置的优化。首先逐次在最大变形处增加支撑点直至满足变形要求,再在易产生共振的固有频率所对应振型的最大振幅处增加支撑点,直到满足频率要求,然后利用优化算法找到最小支撑点数量并进行最小支撑点数量下的支撑布局优化,最后开发了基于Abaqus和粒子群算法的支撑布局优化模块,进行了构件优化计算和试验验证。结果表明,该方法能够在保证频率及变形要求的前提下,有效减少支撑点数量。
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关键词
薄壁构件
支撑布局优化
有限元
粒子群算法
变形
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职称材料
CFRP/TC4叠层钻削刀具与低频振动工艺适配性研究
被引量：
2
2
作者
王福吉
栗盛开
+2 位作者
付饶
刘帅
赵猛
《工具技术》
北大核心
2023年第4期3-10,共8页
通过对低频振动工艺下刀具切削运动过程进行分析,得到低频振动钻削时刀具切削轨迹和切削角度的变化规律。通过开展钻削工艺实验,对比分析了麻花钻、阶梯钻两类刀具在不同振幅下对大直径、大厚度CFRP/TC4叠层结构制孔过程和质量的影响规...
通过对低频振动工艺下刀具切削运动过程进行分析,得到低频振动钻削时刀具切削轨迹和切削角度的变化规律。通过开展钻削工艺实验,对比分析了麻花钻、阶梯钻两类刀具在不同振幅下对大直径、大厚度CFRP/TC4叠层结构制孔过程和质量的影响规律。结果表明:两类刀具最大轴向力随着振幅增大均呈上升趋势,阶梯钻可有效降低钻削最大轴向力;低频振动钻削能实现有效断屑并降低切削温度、提高孔径精度,阶梯钻作用效果更加显著;CFRP入口撕裂程度受切屑刮擦与振幅共同作用影响,切屑的刮擦及振幅增大均会导致入口撕裂程度增大,在适中的振幅下(0.1mm),阶梯钻可有效降低入口撕裂程度,并达到较好的加工精度。
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关键词
叠层结构
振动钻削
振幅
复合材料
阶梯钻
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职称材料
题名
粒子群算法与有限元融合驱动的薄壁复合材料构件支撑布局优化
1
作者
王福吉
何青松
付饶
邓俊
林永权
马兴
机构
大连理工大学
机械工程学院
大连理工大学
高性能
精密
制造
全国
重点
实验室
大连理工大学辽宁省先进复合材料高性能制造重点实验室
出处
《航空制造技术》
北大核心
2025年第6期40-47,共8页
基金
国家重点研发计划(2018YFA0702803)
大连市顶尖及领军人才项目(2021RD08)
大连市科技创新基金(2022JJ12GX027)。
文摘
薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支撑布局优化方法,综合考虑了工件吸附变形、支撑后工件固有频率与刀具激励频率有效分离、额外辅助支撑等因素,能够在保证最大变形量满足要求的前提下实现支撑点数量及位置的优化。首先逐次在最大变形处增加支撑点直至满足变形要求,再在易产生共振的固有频率所对应振型的最大振幅处增加支撑点,直到满足频率要求,然后利用优化算法找到最小支撑点数量并进行最小支撑点数量下的支撑布局优化,最后开发了基于Abaqus和粒子群算法的支撑布局优化模块,进行了构件优化计算和试验验证。结果表明,该方法能够在保证频率及变形要求的前提下,有效减少支撑点数量。
关键词
薄壁构件
支撑布局优化
有限元
粒子群算法
变形
Keywords
Thin-walled components
Optimization of support layout
Finite elements
Particle swarm optimization algorithm
Deformation
分类号
V261 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
CFRP/TC4叠层钻削刀具与低频振动工艺适配性研究
被引量：
2
2
作者
王福吉
栗盛开
付饶
刘帅
赵猛
机构
大连理工大学辽宁省先进复合材料高性能制造重点实验室
出处
《工具技术》
北大核心
2023年第4期3-10,共8页
基金
国家重点研发计划(2018YFA0702803)
国家自然科学基金(52090053,52105432)
+2 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(DUT21RC(3)002,DUT21ZD408)
大连市科技创新基金(2022JJ12GX027)
大连市顶尖及领军人才项目(2021RD08)。
文摘
通过对低频振动工艺下刀具切削运动过程进行分析,得到低频振动钻削时刀具切削轨迹和切削角度的变化规律。通过开展钻削工艺实验,对比分析了麻花钻、阶梯钻两类刀具在不同振幅下对大直径、大厚度CFRP/TC4叠层结构制孔过程和质量的影响规律。结果表明:两类刀具最大轴向力随着振幅增大均呈上升趋势,阶梯钻可有效降低钻削最大轴向力;低频振动钻削能实现有效断屑并降低切削温度、提高孔径精度,阶梯钻作用效果更加显著;CFRP入口撕裂程度受切屑刮擦与振幅共同作用影响,切屑的刮擦及振幅增大均会导致入口撕裂程度增大,在适中的振幅下(0.1mm),阶梯钻可有效降低入口撕裂程度,并达到较好的加工精度。
关键词
叠层结构
振动钻削
振幅
复合材料
阶梯钻
Keywords
stack material
vibration drilling
amplitude
composite material
step drill
分类号
TG506.5 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TB333 [一般工业技术—材料科学与工程]
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
粒子群算法与有限元融合驱动的薄壁复合材料构件支撑布局优化
王福吉
何青松
付饶
邓俊
林永权
马兴
《航空制造技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
CFRP/TC4叠层钻削刀具与低频振动工艺适配性研究
王福吉
栗盛开
付饶
刘帅
赵猛
《工具技术》
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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