杂交元零能模式抑制的正交基本变形模式方法

通过杂交元位移场直接推导了单元基本变形模式,并且采用联合正交条件提出一种新的正交化方法,所得到的正交基本变形模式不仅具有简单的变形特征而且和材料参数无关,可以方便有效地考察单元性能,为评价不同杂交元提供了一个统一的参考标准.在此基础上利用柔度矩阵正定性给出一种简单有效的零能模式识别方法,并进一步利用基本变形模式和初始应力模式之间耦合关系,提出一种抑制杂交元零能模式的假设应力场方法,同时指出基本变形模式正交性是抑制单元零能模式的充分必要条件.2D-4节点和3D-8节点单元的数值算例说明了该文基本变形模式方法的有效性.

三维杂交应力元性能分析的基本变形模式方法

通过分离杂交元各阶模态所对应应力场求得单元基本变形模式,从而提出一种直接分析杂交元任意变形性能的基本变形模式方法。单元模态不仅和假设应力场有关而且是多种简单变形耦合而成的复杂变形,该文采用应力参数直接考察杂交元振型所对应的应力场,有效地把复杂的耦合应力场分离成一系列简单应力场的组合,进而在此基础上求得杂交元基本变形模式,克服了直接分离复杂振型的困难,可以对杂交元对于基本变形模式的变形刚度即单元性能进行简便有效的分析。通过对多种杂交元进行分析研究和数值计算,综合评价和对比了它们对于各种变形的性能,指出某些假设应力场只适用于特定问题的求解但不能用以形成通用的杂交元。

杂交元零能模式抑制的改进基本变形模式方法

基本变形模式方法是构造杂交元假设应力场的一种有效方法,但只给出了识别零能模式的必要条件.论文指出基本变形模式方法由于没有考虑耦合影响而存在应用上的局限,在此基础上利用柔度矩阵的正定性给出了判别零能机动模式的充要条件,并且通过内积向量无关性进一步完善了假设杂交元应力场的基本变形模式方法,可以适用于基本变形模式之间耦合的任意形状单元.在数值算例中采用论文方法分别形成了2D-4节点任意形状杂交元的多种假设应力场,结果表明论文所提出方法是有效可行的.

航天大型薄壁结构装配制造尺寸精度预测与控制方法

大型薄壁结构的弱刚性导致其在制造过程中变形是影响尺寸精度的主要因素,如何对加工和装配过程零组件的偏差场进行精确预测与控制是提升制造质量、改进工艺参数的关键。本文针对大型薄壁结构制造与装配过程偏差场特性进行研究,提出适用于航天大型薄壁产品装配过程偏差场预测与控制方法。以基本变形模式的线性组合构建大型薄壁结构空间偏差场,考虑大型薄壁结构装配过程内应力的协调变形,以零件与装配体之间基本变形模式的映射关系建立大型薄壁结构装配过程偏差场预测模型。基于零件基本变形模式对装配体偏差的贡献量化值进行薄壁结构装配过程偏差溯源,提出两步寻优方法求解零件特定基本变形模式的最优控制点集,以最优控制点集的偏差调整实现大型薄壁结构装配过程的偏差控制,为航天大型薄壁结构装配过程的尺寸精度预测与控制提供理论基础与技术指导。