基于遗传算法的带筋壁板条带激光喷丸成形工艺优化研究.pdf

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1、32上海AEROSPACE航天SHANGHAI第34卷2017年第1期文章编号：1006—1630(2017)01—003205基于遗传算法的带筋壁板条带激光喷丸成形工艺优化研究杨荣雪1一，胡蓝3，胡永祥1’2，姚振强1’2(1．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2．上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海200240；3．上海航天设备制造总厂，上海200245)摘要：为实现带筋壁板条带激光喷丸成形目标曲面，对基于遗传算法的激光喷丸条带分布工艺优化方法进行了研究。建立了固有应变的带筋整体

2、壁板有限元模型，将条带的优化转换为仿真所获曲面与理想目标曲面偏差最小问题，用遗传算法对喷丸条带宽度与间隔进行优化，给出了优化流程，以及遗传算法操作参数的设置。以单筋壁板成形圆柱面为实例，实现了其条带分布优化，获得成形曲面曲率半径与目标圆柱半径偏差为1％，对应节点最大距离0．0033mm。优化结果表明：遗传算法可较好地适应本优化问题中目标函数难求导的状况，同时执行多方向搜索提高了优化效率。关键词：带筋壁板；激光喷丸成形；条带喷丸；固有应变；参数优化；有限元建模；遗传算法；曲面中图分类号：TN249：TG668文

3、献标志码：ADOI：10．19328／1．cnki．1006—1630．2017．01．005OptimizationofStripLaserPeenFormingbyGeneticAlgorithmforStiffenerIntegralPanelsYANGRong—xuel一，HULan3，HUYong—xian91一，YAOZhen—qian91’2(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai，200240，Ch

4、ina；2．StateKeyLaboratoryofMechanicalSystemandVibration，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai，200240，China；3．ShanghaiAerospaceEquipmentsManufacturer，Shanghai，200245，China)Abstract：Toobtainthespecifiedsurface，thelayoutoptimizationofthepeeningstripinstriplaserpe

5、enformingbasedongeneticalgorithmwasdiscussed．Thefiniteelementmodelofstiffenerintegralpanelwithinherentstainwasestablished．ThelayoutoptimizationWaStransferredtotheproblemofminimumdeviationbetweenthecurvedSUrfaceobtainedbysimulationandtheidealcurvedsurface．Th

6、ewidthanddistanceofpeeningstripwereoptimizedbygeneticalgorithm．Theoptimizationflowchartwasgiven．Andtheparametersweresetforgeneticalgorithmoperation．Aunidirectionalstiffenerintegralpanelformingcylindricalshapewastakenasanexampleanditsoptimallayoutwasrealized

7、bythisapproach．Itwas1％deviationofcurvatureradiusbetweensimulatedcurveandtargetcylinderandthemaximumdistancebetweenthecorrespondingnodeswas0．0033mm．Itdemonstratedthatgeneticalgorithmwaseffectivetosolvethedifficultywiththederivationproblemofobjectivefunction，

8、andimprovedtheoptimizingefficiencybysearchingcandidatesolutionsmulti—orientatedly．Keywords：stiffenerintegralpanel；laserpeenforming；strippeening；inherentstain；parameteroptimization；finiteelementmodeling