[發明專利]一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法

有效

• 申請號: 201410394342.6
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104217067B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 王少鋒;洪軍;高琳;張恩慧
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 包頭市專利事務所15101
• 代理人: 莊英菊

1.一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，包括以下步驟：

選擇鉚釘墩頭高度和直徑為鉚接質量表征最為直接和重要的指標，即優化目標，并確定其目標取值范圍；同時，依據鉚釘壓縮過程及其搭接結構特征，確定影響鉚釘墩頭高度和直徑的鉚接過程工藝參數；?

設計析因實驗，評估鉚接過程工藝參數對鉚釘墩頭高度和直徑的影響，篩選影響鉚釘墩頭高度和直徑的顯著性鉚接過程工藝參數，并判斷相應敏感鉚接過程工藝參數的有效范圍是否包含于其初始設計域；?

設計梯度實驗，對有效范圍并不在其初始設計域內的敏感鉚接過程工藝參數進行修正；

設計中心復合實驗，分別構建鉚釘墩頭高度與直徑關于對應敏感鉚接過程工藝參數的統計學模型，并以三維圖形分別顯示滿足鉚釘墩頭高度與直徑目標取值范圍約束的敏感鉚接過程工藝參數組合可行域；

基于提高鉚釘與鉚釘孔尺寸的可制造性與降低鉚接力控制難度的角度，對同時滿足鉚釘墩頭高度與直徑目標取值范圍約束的各敏感鉚接過程工藝參數組合可行域進行優化。

2.根據權利要求1所述的一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，其特征在于，鉚釘墩頭高度和直徑目標取值范圍的構造：考慮到源于鉚釘墩頭外形的鉚接板夾緊約束與鉚接質量的相關性，以及實際鉚接質量監測中對所有鉚接結構進行應力和裂紋檢測的可行性，確定鉚釘墩頭高度和直徑為表征鉚接質量最為直接和重要的指標，其目標取值范圍可依據鉚釘具體型號查閱航空手冊獲得。

3.根據權利要求1所述的一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，其特征在于，敏感鉚接過程工藝參數的篩選：設計兩水平析因實驗，其中響應量為鉚釘墩頭高度與直徑，獨立變量為鉚接過程工藝參數；采用多元回歸方法對相應實驗計算結果進行分析，進而通過方差回歸分析F檢驗指標檢驗獨立變量對響應量影響的統計學顯著性。

4.根據權利要求1所述的一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，其特征在于，敏感鉚接過程工藝參數初始設計域有效性的判斷：通過計算兩水平析因實驗的組間統計學指標，以變量平均數觀測值的T檢驗指標判斷對應顯著性鉚接參數的有效范圍是否包含于其初始設計域。

5.根據權利要求1所述的一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，其特征在于，敏感鉚接過程工藝參數初始設計域有效性的修正：若敏感鉚接過程工藝參數的有效范圍并不包含于其初始設計域，則沿其變化的梯度路徑方向設計梯度實驗，最終提取對應鉚釘墩頭高度與直徑目標取值范圍約束的敏感鉚接過程工藝參數變化，并以此修正對應參數的初始設計域。

6.根據權利要求1所述的一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，其特征在于，滿足鉚釘墩頭高度與直徑目標取值范圍約束的各敏感鉚接過程工藝參數組合可行域的三維圖形化顯示：基于梯度實驗修正后的敏感鉚接過程工藝參數有效范圍，設計五水平中心復合實驗，采用多元回歸方法分析鉚釘墩頭高度與直徑相對敏感鉚接過程工藝參數的響應，以此構造敏感鉚接過程工藝參數相對釘墩頭高度與直徑的統計學模型，并三維圖形化顯示分別滿足鉚釘墩頭高度與直徑約束的各敏感鉚接過程工藝參數組合可行域。

7.根據權利要求1所述的一種三步統計學實驗設計的鉚接過程工藝參數優化方法，其特征在于，同時滿足鉚釘墩頭高度與直徑目標取值范圍約束的各敏感鉚接過程工藝參數組合可行域的優化：對分別滿足鉚釘墩頭高度與直徑目標取值范圍約束的各敏感鉚接過程工藝參數組合可行域進行邏輯與運算，以此構建同時滿足上述約束的各敏感鉚接過程工藝參數組合可行域，基于提高鉚釘與鉚釘孔尺寸的可制造性與降低鉚接力控制難度的角度，對其進行優化。