(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111362552.3 (22)申请日 2021.11.16 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 姜建堂　黄果　董亚波　甄良　 邵文柱　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 代理人 张宏威 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序 列的方法及计算机设备 (57)摘要 本发明公开了基于计算机仿真优化铝合金 构件机加工序列的方法及计算机设备， 属于机加 工技术领域， 解决现有机加工过程中仿真结果的 不可靠以及针对仿真结果工艺优化的不合理的 问题。 本发明的方法包括： 获取构件坯料的材料 参数； 根据构件的工程图， 获取构件坯料切割后 的三维模型； 对切割后的三维模型进行网格划 分； 对网格划分后的三维模型进行热处理仿真， 获取热处理仿真后模型的应力场分布和变形场 分布； 对热处理仿真后的三维模 型进行机加工仿 真， 获取机加工仿真后模型的应力场分布和变形 场分布； 根据机加工仿真后模型的应力场分布和 变形场分布， 利用遗传算法， 获取优化的机加工 序列。 本发明适用于铝合金构件的机加工 。 权利要求书2页 说明书14页 附图4页 CN 114169225 A 2022.03.11 CN 114169225 A 1.一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其特征在于， 所述方法包 括： 获取构件坯料的材 料参数； 根据所述构件的工程图， 获取 所述构件坯料切割后的三维模型； 对所述切割后的三维模型进行网格划分； 根据所述材料参数， 对所述网格划分后的三维模型进行热处理仿真， 获取热处理仿真 后模型的应力场分布和变形场分布； 根据所述热处理仿真后模型的应力场分布和变形场分布， 对所述热处理仿真后的三维 模型进行机加工 仿真， 获取机加工 仿真后模型的应力场分布和变形场分布； 根据所述机加工仿真后模型的应力场分布和变形场分布， 利用遗传算法， 获取优化的 机加工序列。 2.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述材料参数包括但不限于： 密度、 热膨胀系数、 比热容、 热导率、 弹性模量、 泊松 比和屈服强度。 3.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述获取构件坯料的材 料参数， 具体包括： 测定密度、 热膨胀系数、 比热容、 热导 率、 弹性模量、 泊松比和 屈服强度； 通过蠕变试验获得坯材蠕变本构关系； 通过热压缩实验获得坯材本构关系； 通过结构元件多点测温确定热处 理工艺边界条件。 4.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述 根据所述构件的工程图， 获取 所述构件坯料切割后的三维模型， 具体包括： 通过CATIA软件构建构件坯料的三维模型； 对所述三维模型进行机加工序列编号； 根据拟定的机加工序列切割所述 三维模型， 获取 所述构件坯料切割后的三维模型。 5.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述对所述切割后的三维模型进行网格划分， 具体包括： 将在CATIA软件中切割后的三维模型系列导入到 Hyper Mesh软件中进行网格划分； 将构件与不同机加工序列需要 去除的坯料余 量分别设置成不同的组件。 6.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述根据所述材料参数， 对 所述网格划分后的三 维模型进 行热处理仿真， 获取热 处理仿真后模型的应力场分布和变形场分布， 具体包括： 通过ABAQUS有限元分析软件对所述网格划分后的三维模型进行热处理仿真， 具体包 括： 根据热处理工艺， 根据所述材料参数， 通过ABAQUS设置材料的密度、 热膨胀系数、 比热 容、 热导率、 弹性模量、 泊松比、 屈服强度参数、 构件初始的温度场、 网格的几何约束和热处 理的时间； 对所述网格划分后的三维模型进行热传导计算和热力耦合计算， 获取热处理仿真后模 型的应力场分布和变形场分布。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169225 A 27.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述根据所述热处理仿真后模型 的应力场分布和变形场分布， 对所述热处理仿 真后的三维模型进行机加工仿真， 获取机加工仿真后模型 的应力场分布和变形场分布， 具 体包括： 根据所述热处理仿真后模型的应力场分布和变形场分布， 通过生死单元技术模拟构件 的机加工过程， 得到 机加工后构件的应力场分布和变形场分布。 8.根据权利要求1所述的一种基于计算机仿真优化铝合金构件机加工序列的方法， 其 特征在于， 所述利用遗传算法， 获取优化的机加工序列， 具体包括： 确定加工序列中 需要优化的序列， 并将序列编号； 将加工序列的先后顺序作为遗传变量， 目标函数设置为机加工中构件的变形量， 利用 遗传算法过程中的变异、 交叉， 获取优化的机加工序列。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器中存储有计算机程序， 其特征在 于， 当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时执行权利要求1至8中任一项 所述的 方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169225 A 3