[發(fā)明專利]復材結構件的仿形數(shù)據(jù)生成方法

在審

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• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115798652A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 賈佳樂;劉展翅;方致陽;高儀山
• 申請（專利權）人: 中建材（上海）航空技術有限公司;中國建材集團有限公司
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/23;G06F113/26
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31286
• 代理人: 吳浩

本發(fā)明提供了復材結構件的仿形數(shù)據(jù)生成方法，包括：基于待仿形的復材制件確定N個關鍵特征點，對復材制件進行采點獲得采點數(shù)據(jù)；獲取根據(jù)固化變形參數(shù)對原始數(shù)模進行固化仿真得到的K組變形結果，每組變形結果包括變形數(shù)模和變形數(shù)模的變形點數(shù)據(jù)；將K組變形點數(shù)據(jù)分別與采點數(shù)據(jù)配準，選取配準后的采點數(shù)據(jù)與變形點數(shù)據(jù)的距離滿足預設的容差要求的一組變形點數(shù)據(jù)作為最終變形數(shù)據(jù)；將最終變形數(shù)據(jù)轉化為復材仿形數(shù)據(jù)。該方法通過將變形點數(shù)據(jù)與采點數(shù)據(jù)配準，通過配準結果選取滿足要求的變形點數(shù)據(jù)作為最終變形數(shù)據(jù)的方式生成復材仿形數(shù)據(jù)，能夠通過處理程序快速處理，能夠減少人工采點的采點數(shù)，縮短采點時間，提高復材仿形數(shù)據(jù)的生成效率。

技術領域

本發(fā)明涉及復合材料制件逆向技術領域，尤其涉及一種復材結構件的仿形數(shù)據(jù)生成方法。

背景技術

在航空復合材料結構件的制造與使用過程中，超聲無損檢測是檢測構件中缺陷并評價其結構性能的關鍵技術。目前，空客與波音等飛機主制造商普遍采用大型噴水超聲C掃技術對大型復合材料制件進行檢驗，通過根據(jù)制件數(shù)模自動規(guī)劃化制件掃查路徑，實現(xiàn)快速自動地檢驗大型結構件。然而，大型噴水超聲C掃技術僅適合應用于對固化變形可控制在較小水平的穩(wěn)定批產(chǎn)的復材制件進行掃查。而在生產(chǎn)過程中，往往存在真實構件與原始數(shù)模偏差較大的情況。例如，對于非穩(wěn)定批產(chǎn)的試驗件，容易出現(xiàn)真實結構件與原始數(shù)模的偏差較大的情況，使得設備無法根據(jù)數(shù)模生成制件掃查路徑。此外，當掃查對象本身尺寸較大時，制件偏差的累計同樣可能造成校準點偏差超出設備要求，使得設備無法根據(jù)數(shù)模生成制件掃查路徑。

因而，在許多情況下對大型復合材料制件進行檢驗需要通過人工采點仿形的方式對制件進行仿形并規(guī)劃掃查路徑。人工采點仿形需要人工操作設備在制件上逐點采集坐標得到采點文件，然后設備借助采點數(shù)據(jù)對制件進行仿形，該方法的采點過程操作繁瑣且時間成本大。因此，當真實制件與原始數(shù)模偏差較大時，存在對制件進行仿形耗時長，導致仿形效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種復材結構件的仿形數(shù)據(jù)生成方法，用以提高復材制件仿形數(shù)據(jù)生成的效率。

所述復材結構件的仿形數(shù)據(jù)生成方法包括：基于待仿形的復材制件的形狀，確定N個關鍵特征點，N為正整數(shù)；根據(jù)N個所述關鍵特征點，對已完成裝夾的所述復材制件進行采點，獲得采點數(shù)據(jù)；獲取有限元模型變形庫，所述有限元模型變形庫中包括根據(jù)固化變形參數(shù)對原始數(shù)模進行固化仿真得到的K組變形結果，每組所述變形結果包括變形數(shù)模和根據(jù)N個所述關鍵特征點對所述變形數(shù)模進行采點獲得的變形點數(shù)據(jù)，K為正整數(shù)；將K組所述變形結果的變形點數(shù)據(jù)分別與所述采點數(shù)據(jù)進行配準，選取配準后的所述采點數(shù)據(jù)與所述變形點數(shù)據(jù)之間的距離滿足預設的容差要求的一組變形點數(shù)據(jù)作為最終變形數(shù)據(jù)；將所述最終變形數(shù)據(jù)轉化為復材仿形數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的復材結構件的仿形數(shù)據(jù)生成方法的有益效果在于：采用將有限元模型變形庫中的變形點數(shù)據(jù)與對復材制件進行采點獲得的采點數(shù)據(jù)進行配準，通過配準結果選取滿足預設的容差要求的變形點數(shù)據(jù)作為最終變形數(shù)據(jù)的方式生成復材仿形數(shù)據(jù)。其中變形點數(shù)據(jù)和采點數(shù)據(jù)之間的配準，以及最終變形點數(shù)據(jù)的選取均能夠通過處理程序進行處理，處理速度快。且能夠減少對復材制件進行采點的采點數(shù)，縮短采點所花費的時間，提高復材仿形數(shù)據(jù)的生成效率。

一種可能的實施例中，將K組所述變形結果的變形點數(shù)據(jù)分別與所述采點數(shù)據(jù)進行配準，包括：從所述有限元模型變形庫中選擇一組變形結果；將所述變形結果的變形點數(shù)據(jù)與所述采點數(shù)據(jù)進行配準，獲取所述變形點數(shù)據(jù)與所述采點數(shù)據(jù)之間最大的變形距離，將所述變形距離與所述變形結果對應存儲，標記所述變形結果為已配準數(shù)據(jù)；重復執(zhí)行從所述有限元模型變形庫中選取一組未被標記的變形結果，將變形點數(shù)據(jù)與所述采點數(shù)據(jù)進行配準，獲取變形距離并存儲，標記該變形結果為已配準數(shù)據(jù)，直至對K組變形結果的變形點數(shù)據(jù)均進行配準得到變形距離。