[发明专利]基于周向应变分配的异型曲面构件普旋轨迹设计方法

权利要求书

1.一种基于周向应变分配的基于周向应变分配的异型曲面构件普旋轨迹设计方法，其特征在于按照以下步骤顺序进行：

S1、结合实验和模拟结果对异型曲面构件的极限周向应变进行预测；

S2、计算一道次贴模成形过程中逐点的周向应变{ε_θ11,ε_θ12…ε_θ1i}和最大周向应变ε_θmax，其中i≥1；

S3、确定多道次旋压道次数n和贴模段长度，n是正整数；

S4、根据变形前后微单元体积相等得到逐点坐标和周向应变的关系式，通过逐点周向应变分配策略，确定每一道次的轨迹散点，直到n个道次的轨迹散点全部确定；

S5、根据椭圆法截取有效轨迹。

2.根据权利要求1所述的基于周向应变分配的异型曲面构件普旋轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、设计三条周向应变接近极限周向应变的直线轨迹进行模拟；

S12、提取三条直线轨迹凸缘的起皱度和平均壁厚减薄量、并对比，将起皱度最小、平均壁厚减薄量最少的直线轨迹所对应的周向应变作为极限周向应变ε_θcr。

3.根据权利要求2所述的基于周向应变分配的异型曲面构件普旋轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21、假设旋压前后壁厚不变，根据变形过程中微单元体积不变原理，得到变形前后微小单元横坐标x_t和x’_t的坐标关系；

S22、根据周向应变计算公式得一道次贴模成形过程中逐点的周向应变和最大周向应变。

4.根据权利要求3所述的基于周向应变分配的异型曲面构件普旋轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31、用最大周向应变除以极限周向应变所得数值向上取整即为旋压道次数n，即

S32、贴模段长度即为相邻道次切入点之间的间距，对一道次贴模成形的逐点周向应变按照极限周向应变进行划分，在异型曲面构件上的对应位置即为道次切入点，相邻两道次切入点间距离即为贴模长度。

5.根据权利要求4所述的基于周向应变分配的异型曲面构件普旋轨迹设计方法，其特征在于，所述步骤S4中，当n＞1时，对于除第一道次外的其它道次轨迹的确定过程，包括以下步骤：

S41、将轨迹根据变形特点分为贴模段和预成型段，根据异型曲面构件的轮廓线确定贴模段轨迹；

S42、根据实际贴模量对预变形段的坐标在原来的基础上进行平移，使得设计过程和实际相符；在平移处理之后，计算在该状态下预成形段经过一道次贴模旋压成形过程中的逐点的周向应变{ε_θn1,ε_θn2…ε_θni}，为轨迹形状的确定做准备；

S43、根据微单元在变形前后体积不变，得到变形逐点坐标与周向应变的关系式，再根据周向应变分配策略不同，将预成形段分为下道次贴模段和下道次不贴模段；对于下道次贴模段，轨迹逐点的周向应变为对应点一道次成形周向应变的一半即0.5{ε_θn1,ε_θn2…ε_θni}分配；对于下道次不贴模段逐点的周向应变分配为极限周向应变的一半，即0.5ε_θcr；

S44、重复步骤S41-S43，直到除第一道次外的n-1个道次的轨迹都确定。