本文關(guān)鍵詞：基于參數(shù)和模型不確定性的沖壓穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 板料沖壓 穩(wěn)健性設(shè)計 工藝參數(shù) 代理模型 不確定性 Kriging模型

【摘要】：板料沖壓成形過程中,成形材料參數(shù)和工藝參數(shù)存在一定的波動,具有不確定性。目前,考慮參數(shù)不確定性因素的影響,進(jìn)行穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計已成為當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點。然而,穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計中使用的代理模型是利用真實響應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行擬合,由于無法在有限的樣本點基礎(chǔ)上準(zhǔn)確預(yù)測真實響應(yīng)狀態(tài),不可避免地存在預(yù)測的誤差。如果忽略這種模型不確定性,必然會給設(shè)計帶來額外的誤差,可能導(dǎo)致優(yōu)化解失效。本文綜合考慮參數(shù)不確定性和模型不確定性的影響,建立了一種新的沖壓穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計方法。論文主要完成了以下工作:(1)基于傳統(tǒng)穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計,通過綜合量化參數(shù)和代理模型不確定性,并結(jié)合6σ質(zhì)量管理方法,構(gòu)建了一種基于兩種不確定性的6σ穩(wěn)健性設(shè)計方法,并以數(shù)學(xué)案例進(jìn)行了驗證;(2)研究分析了板料材料性能及沖壓工藝參數(shù)波動規(guī)律,并結(jié)合影響因素敏感性分析方法、沖壓成形質(zhì)量評價準(zhǔn)則、優(yōu)化算法及優(yōu)化解隨機(jī)分析方法,確定了基于兩種不確定性因素的板料沖壓成形工藝穩(wěn)健性設(shè)計基本流程;(3)以某型汽車車身防撞梁為例,建立了沖壓有限元模型,對其沖壓成形進(jìn)行了敏感度分析,篩選出對質(zhì)量目標(biāo)敏感的設(shè)計變量和噪聲因素,并對其同時進(jìn)行傳統(tǒng)基于參數(shù)不確定的穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計和基于兩種不確定性的穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計。通過分析對比和仿真驗證,結(jié)果表明綜合考慮兩種不確定性因素的穩(wěn)健性設(shè)計有效的降低了拉裂、起皺失效概率,提高了生產(chǎn)中成形質(zhì)量的可靠度。
【關(guān)鍵詞】：板料沖壓 穩(wěn)健性設(shè)計 工藝參數(shù) 代理模型 不確定性 Kriging模型
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 代理模型及其預(yù)測能力研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 板料沖壓數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 沖壓穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 基于參數(shù)和模型不確定性的穩(wěn)健性設(shè)計18-34
• 2.1 穩(wěn)健性設(shè)計方法18-20
• 2.1.1 穩(wěn)健性設(shè)計基本原理18-19
• 2.1.2 穩(wěn)健性設(shè)計與其它優(yōu)化方法對比19-20
• 2.2 代理模型方法20-25
• 2.2.1 代理模型的構(gòu)造過程20-21
• 2.2.2 代理模型的試驗設(shè)計21-22
• 2.2.3 代理模型的構(gòu)建22-24
• 2.2.4 精度檢驗24
• 2.2.5 Kriging模型工具箱DACE24-25
• 2.3 參數(shù)和模型不確定性概念及量化25-28
• 2.3.1 參數(shù)不確定性25
• 2.3.2 代理模型不確定性25-27
• 2.3.3 參數(shù)不確定性和代理模型不確定性的綜合量化27-28
• 2.4 基于參數(shù)和模型不確定的 6σ 穩(wěn)健設(shè)計方法28-33
• 2.4.1 6σ質(zhì)量管理28
• 2.4.2 均值和方差的分析方法28-29
• 2.4.3 基于參數(shù)和模型不確定的 6σ 穩(wěn)健性設(shè)計29-30
• 2.4.4 基于參數(shù)和模型不確定的 6σ 穩(wěn)健性設(shè)計數(shù)學(xué)測試30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 板料沖壓成形工藝穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計34-43
• 3.1 板料沖壓成形質(zhì)量影響因素34-35
• 3.1.1 材料參數(shù)34
• 3.1.2 沖壓工藝參數(shù)34-35
• 3.2 因素敏感度分析35-36
• 3.3 板料沖壓成形質(zhì)量評價準(zhǔn)則36-39
• 3.3.1 拉裂評價準(zhǔn)則36-38
• 3.3.2 起皺評價準(zhǔn)則38-39
• 3.3.3 平均減薄率評價準(zhǔn)則39
• 3.4 優(yōu)化算法39-40
• 3.5 優(yōu)化結(jié)果隨機(jī)分析40-41
• 3.6 板料沖壓成形工藝穩(wěn)健性設(shè)計過程41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于兩種不確定性的前防撞梁沖壓工藝穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計43-59
• 4.1 有限元模型的建立43-47
• 4.1.1 前防撞梁CAD模型43
• 4.1.2 沖壓方向及工藝補(bǔ)充43-45
• 4.1.3 拉延筋阻力模型及設(shè)置45-47
• 4.1.4 沖壓有限元模型47
• 4.2 材料參數(shù)及沖壓工藝參數(shù)47-49
• 4.2.1 材料參數(shù)47-48
• 4.2.2 沖壓工藝參數(shù)48-49
• 4.3 沖壓成形結(jié)果分析49-50
• 4.3.1 成形極限圖49
• 4.3.2 減薄率分析49-50
• 4.4 敏感因素篩選50-53
• 4.5 建立代理模型53-54
• 4.6 穩(wěn)健性優(yōu)化54-55
• 4.6.1 傳統(tǒng)穩(wěn)健性優(yōu)化54-55
• 4.6.2 考慮兩種不確定性穩(wěn)健性優(yōu)化55
• 4.7 優(yōu)化結(jié)果對比分析55-57
• 4.8 本章小結(jié)57-59
• 總結(jié)與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：719092