[发明专利]基于装夹力监测的薄壁件残余应力变形感知预测方法

摘要

本发明公开了一种基于装夹力监测的薄壁件残余应力变形感知预测方法，用于解决现有薄壁件残余应力变形预测方法实用性差的技术问题。技术方案是首先通过有限元仿真方法预估薄壁件的残余应力变形趋势，在大变形区域添加装夹力感知点；然后设计感知夹具，通过压力传感器在感知点监测加工过程中装夹力的变化；最后通过建立装夹系统静定基的有限元模型，在感知点施加装夹力变化值的反力，得到零件的残余应力变形，实现了薄壁件残余应力变形的预测。本发明无需获取准确的加工残余应力值，解决了现有薄壁件残余应力变形预测方法施加加工残余应力不准确导致变形预测误差大的技术问题，同时解决了薄壁件残余应力变形难以准确预测的技术问题，实用性好。

主权项

1.一种基于装夹力监测的薄壁件残余应力变形感知预测方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤一、确定装夹力感知位置；在有限元分析软件中，建立零件的有限元模型，对建立的有限元模型赋予材料属性、边界条件，对所述有限元模型划分网格以便得到多个单元，在表层单元按照距加工表面深度施加一个近似的加工残余应力分布，提交有限元分析，预估零件的变形状态；在变形较大的部位施加装夹力感知点；/n步骤二、设计装夹方案；设计专用的感知夹具，为便于装夹力感知，将多余约束设计成点约束类型，将压力传感器安装于点约束装夹上；/n步骤三、加工感知；按步骤二设计的装夹方案装夹零件，按照给定工况完成零件的加工；在设定的感知时间点记录装夹力的数值；/n步骤四、残余应力变形求解；/n(a)建立残余应力变形感知预测的数学模型；/n感知预测的数学模型表达如下：/nS＝f(ΔE) (1)/n式中，ΔE为感知向量：不同感知时刻1～m不同感知位置1～n装夹力变化值；定义初始装夹力为E