题目：可重构柔性模具蒙皮拉形工艺仿真技术及应用研究

可重构柔性模具蒙皮拉形是蒙皮制造领域的一项新技术，是提高飞机钣金制造技术的一个重要发展方向。本文在“国家自然科学基金”（50575010）和863计划（2006AA04Z143）的资助下，对可重构柔性模具蒙皮拉形有限元数值模拟技术进行深入的研究，分析利用可重构柔性模具成形蒙皮时的表面质量控制方法，探讨成形仿真等效建模技术，进行工艺实验验证。 本文从实际生产工艺出发，构建具有可重构柔性模具蒙皮拉形工艺特点的有限元模型。总结有限元数值模拟分析的一般流程，利用PAM-STAMP 2G的二次开发模块Stamp tool kit交互式的编制自定义宏文件，并通过单凸双曲蒙皮零件的有限元模拟应用实例，对相应宏文件进行修正，初步验证宏文件在虚拟制造中的实用性和可靠性。 针对可重构柔性模具蒙皮拉形时的表面质量问题，对其影响因素展开研究。利用基于数值模拟的正交试验，获得影响可重构柔性模具蒙皮拉形零件表面质量的主要因素为钉头尺寸，其次为垫层厚度，并分析各个因素对平均压痕深度的影响规律。对柱形蒙皮零件拉形时产生的鞍形畸变形象进行研究，分析得知产生该现象的原因为垫层不均匀变形，并提出两种解决方案以适应不同零件的生产要求。利用有限元模拟技术对弹性垫层的选择提出指导性建议，这对未来在实际生产中可重构柔性模具蒙皮拉形技术的成熟应用具有重要参考价值。 探讨了可重构柔性模具蒙皮拉形时成形仿真等效建模技术。从有限元模型中模面的描述和弹性垫层的描述两个方面简化，引入了五种等效模型。通过与可重构柔性模具平垫层有限元模型模拟结果的比较表明，光滑连续模面包覆垫层有限元模型能够在保证模拟精度的前提下获得较好的模拟效果。在此基础上提出连续模面单层实体单元包覆垫层等效模型，当弹性垫层厚度小于30mm时，它和连续模面多层实体单元包覆垫层等效模型有相同的模拟效果。 最后设计了可重构柔性模具蒙皮拉形系列工艺实验方案，以验证数值模拟的分析结果。作为系列工艺实验的前期实验，初步开展了可重构柔性模具代替实体连续模具进行蒙皮拉形的可行性研究试验，定性分析垫层厚度对压痕的抑制规律，通过数值模拟结果与实验测量结果的比较，验证等效模拟的可靠性。