基于方差传递模型的飞机蒙皮拉形工艺稳健设计

摘要

在蒙皮拉形工艺中,由于诸多不确定因素的存在,传统最优工艺条件下的成形质量存在较大波动。针对该问题,将有限元分析和稳健设计有效结合,提出基于方差传递模型的飞机蒙皮拉形工艺稳健设计方法。分析蒙皮拉形中的主要质量缺陷及关键设计参数,考虑成形过程中设计参数的波动和噪声因子;基于有限元分析和响应面法给出蒙皮拉形工艺的质量缺陷指标(响应)与设计参数及噪声因子的函数关系式;依据设计参数的方差、噪声因子的方差与响应方差的传递关系,获得响应均值与方差的估计;以最小化均方误差为稳健优化准则,结合理想点法进行多目标优化,实现参数的稳健设计。以某蒙皮零件的拉形工艺为例对提出的方法进行验证。结果表明,与传统的优化设计相比,该方法可以有效减少蒙皮拉形工艺的质量波动,提高工艺稳健性。