Các phương pháp hệ số ảnh hưởng để đánh giá phân phối ứng suất và độ lệch của các cụm linh hoạt—một tổng quan

Wilma Polini1, Andrea Corrado1
1Department of Civil and Mechanical Engineering, Università di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino, Italy

Tóm tắt

Phương pháp được sử dụng nhiều nhất để giải quyết các vấn đề phân tích độ lệch cho các cụm linh hoạt là phương pháp hệ số ảnh hưởng, kết hợp phân tích phần tử hữu hạn với phân tích thống kê nhằm thiết lập mối quan hệ giữa độ lệch lắp ghép và độ lệch chi tiết cũng như dự đoán phân bố thống kê của ứng suất. Chìa khóa của mối quan hệ này là các ma trận độ nhạy cho độ lệch và ứng suất, có thể được đánh giá bằng các phương pháp hệ số ảnh hưởng khác nhau. Do đó, mục tiêu của công trình này là tổng quan các phương pháp này và áp dụng chúng để đánh giá một số cụm linh hoạt về phân bố thống kê của độ lệch và ứng suất.

Từ khóa

#phân tích độ lệch #cụm linh hoạt #hệ số ảnh hưởng #phân tích phần tử hữu hạn #phân bố thống kê #ứng suất

Tài liệu tham khảo

Söderberg R, Lindkvist L, Wärmefjord K, Carlson JS (2016) Virtual geometry assurance process and toolbox. Procedia CIRP 43:3–12. https://doi.org/10.1016/j.procir.2016.02.043 Cao Y, Liu T, Yang J (2018) A comprehensive review of tolerance analysis models. Int J Adv Manuf Technol 97:3055–3085. https://doi.org/10.1007/s00170-018-1920-2 Liu SC, Hu SJ (1997) Variation simulation for deformable sheet metal assemblies using finite element methods. J Manuf Sci Eng 119:368–374. https://doi.org/10.1115/1.2831115 Camelio J, Hu SJ, Ceglarek D (2004) Modeling variation propagation of multi-station assembly systems with compliant parts. J Mech Des 125:673–681. https://doi.org/10.1115/1.1631574 Camelio JA, Hu SJ, Marin SP (2004) Compliant assembly variation analysis using component geometric covariance. J Manuf Sci Eng 126:355–360. https://doi.org/10.1115/1.1644553 Dahlström S, Lindkvist L (2006) Variation simulation of sheet metal assemblies using the method of influence coefficients with contact modeling. J Manuf Sci Eng 129:615–622. https://doi.org/10.1115/1.2714570 Ungemach G, Mantwill F (2008) Efficient consideration of contact in compliant assembly variation analysis. J Manuf Sci Eng 131:11005. https://doi.org/10.1115/1.3046133 Lindau B, Lorin S, Lindkvist L, Söderberg R (2016) Efficient contact modeling in nonrigid variation simulation. J Comput Inf Sci Eng 16:011002. https://doi.org/10.1115/1.4032077 Lorin S, Söderberg R, Carlson J, Edelvik F (2010) Simulating geometrical variation in injection molding. In: DS 61: Proceedings of NordDesign 2010, the 8th International NordDesign Conference, Göteborg, Sweden, 25.-27.08. 2010 Lorin S, Lindkvist L, Söderberg R, Sandboge R (2013) Combining variation simulation with thermal expansion simulation for geometry assurance. J Comput Inf Sci Eng 13:031007. https://doi.org/10.1115/1.4024655 Jareteg C, Wärmefjord K, Cromvik C et al (2016) Geometry assurance integrating process variation with simulation of spring-in for composite parts and assemblies. J Comput Inf Sci Eng 16:031003. https://doi.org/10.1115/1.4033726 Lindau B, Wärmefjord K, Lindkvist L, Söderberg R (2014) Method for handling model growth in nonrigid variation simulation of sheet metal assemblies. J Comput Inf Sci Eng 14:031004. https://doi.org/10.1115/1.4027149 Lorin S, Lindau B, Lindkvist L, Söderberg R (2017) Non-rigid variation simulation using the Sherman-Morrison-Woodbury formulas. In: Volume 2: Advanced manufacturing. American Society of Mechanical Engineers, p V002T02A111 Corrado A, Polini W, Giuliano G (2019) Super-element method applied to MIC to reduce simulation time of compliant assemblies. Int J Comput Appl Technol 59:277. https://doi.org/10.1504/IJCAT.2019.10020649 Sellem E, Rivière A (1998) Tolerance analysis of deformable assemblies. In: Proceedings of DETC98 ASME Design Engineering Technical Conference. Atlanta, pp 1–7 Gerbino S, Patalano S, Franciosa P (2008) Statistical variation analysis of multi-station compliant assemblies based on sensitivity matrix. Int J Comput Appl Technol 33:12–23. https://doi.org/10.1504/IJCAT.2008.021881 Söderberg R, Lindkvist L, Dahlström S (2006) Computer-aided robustness analysis for compliant assemblies. J Eng Des 17:411–428. https://doi.org/10.1080/09544820500275800 Corrado A, Polini W (2019) A new way to solve tolerance analysis: the Cassino unified tolerance analysis tool. Int J Comput Integr Manuf 32:124–135. https://doi.org/10.1080/0951192X.2018.1550672 Qu Z-Q (2004) Model order reduction techniques with applications in finite element analysis, 1st edn. Springer-Verlag London, London Schrefler BA (1988) Finite elements and solution procedures for structural analysis. vol. I: Linear analysis. M. A. Crisfield, Pineridge Press, Swansea, 1986. No. of pages: 272. Int J Numer Methods Eng 26:289–289. https://doi.org/10.1002/nme.1620260122 Lorin S, Lindkvist L, Söderberg R (2014) Variation simulation of stresses using the method of influence coefficients. J Comput Inf Sci Eng 14:011001. https://doi.org/10.1115/1.4025632 Söderberg R, Wärmefjord K, Lindkvist L (2015) Variation simulation of stress during assembly of composite parts. CIRP Ann 64:17–20. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2015.04.048 Polini W, Corrado A (2019) Uncertainty in manufacturing of lightweight products in composite laminate: part 1—numerical approach. Int J Adv Manuf Technol 101:1423–1434. https://doi.org/10.1007/s00170-018-3024-4 Polini W, Corrado A (2019) Uncertainty in manufacturing of lightweight products in composite laminate—part 2: experimental validation. Int J Adv Manuf Technol 101:1391–1401. https://doi.org/10.1007/s00170-018-3025-3