基于毛坯优选的初始残余应力平衡性确定性优化方法研究

摘要

大型结构件毛坯初始残余应力的均匀性和批次间一致性很难保障,导致零件轮廓变形幅值高、不确定度高,轮廓变形过程不稳定等诸多问题。基于此,提出了一种基于毛坯优选的初始残余应力平衡性确定性优化方法。构建了“应力–结构–变形”的力学模型,提取了应力输入模块中的毛坯全尺度应力条件数和局部应力条件数,评估复杂初始残余应力场的平衡性和确定性,研究了应力条件数对加工变形的影响规律,进而提出基于应力条件数的毛坯优选和零件位置优选方法,用于筛选具有最优应力平衡和确定特性的毛坯。选取某航空单面长桁结构件进行分析验证,结果表明:最优零件位置分别为4 mm(65 mm厚毛坯)和7 mm(70 mm厚毛坯)为70 mm,最优毛坯厚度为70 mm。