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摘要：本发明公开了一种自冲铆接铆模结构参数设计优化方法，属于自冲铆接铆模结构设计领域，目的为了提高自冲铆接成型质量，减少铆接过程试制时间及降低成本，本发明基于有限元技术，结合参数化优化方法，能够大幅减少确定铆模几何尺寸参数的实验成本及时间，具有重要的理论价值和现实意义；从模拟结果中提取节点位移进行二次计算，可输出铆模的互锁宽度与底部厚度值，二者可方便的判定铆接质量；利用数值模拟方法便于研究各输入参数对输出参数的影响权重；最后通过构建响应面模型，并使用支持多个目标和约束的多目标遗传算法，经过多轮迭代求解获得铆模型腔几何尺寸的全局最优解。

主权项：1.一种自冲铆接铆模结构参数设计优化方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：（1）根据自冲铆接工艺特点建立二维轴对称模型，该模型中待铆接的上板（3）置于下板（4）的上方，下板（4）的下表面与铆模（5）相接触，铆钉（1）置于上板（3）的顶部，其下端与上板（3）上表面相接触，压边圈（2）置于上板（3）上方，并与上板（3）相接触，约束板件外侧纵向位移；以铆模（5）内部型腔的半径R1和深度H1，以及铆模（5）内部中央凸台的半径R2与高度H2是模型的输入参数进行参数优化；根据上板（3）、下板（4）、铆钉（1）和铆模（5）的材质和尺寸在有限元仿真软件中建立初始模型，并在所建立的初始模型中设定内部型腔的半径R1和深度H1、铆模（5）内部中央凸台的半径R2与高度H2的初始值；（2）在有限元仿真软件中使用Johnson-Cook材料硬化模型和失效模型，并利用显示求解方法搭建动力学分析系统，并设定全局网格尺寸；设置模拟边界条件为铆钉（1）以设定速度向下移动，移动距离为铆钉（1）的高度，压边圈（2）施加向下的压力固定板材，铆模（5）添加固定约束；（3）从初始模拟结果中提取相关节点位移进行二次计算，得到铆模（5）的互锁宽度W1和底部厚度W2，作为评价铆接质量的依据，同时输出应力最大值，将W1、W2及应力最大值为输出参数；（4）采用拉丁超立方抽样方法生成输入参数的随机样本点，采用步骤（3）方法计算后得到不同输入参数条件下的底部厚度W2和互锁宽度W1的模拟计算结果；（5）利用上述样本点的计算结果，使用Kriging方法构建响应面模型，从响应面模型中获得各输出参数与输入参数响应面；通过插入随机非样本点的参数组合作为验证点检验响应面模型精度，若验证点结果与响应面模型相差大于设定阈值，则需要插入多个验证点进一步提高响应面模型精度，重复优化响应面直至误差小于等于设定阈值；使用支持多个目标和约束的多目标遗传算法对输入参数和输出参数进行优化，以应力最大值、互锁宽度W1与底部厚度W2作为优化目标，将输出参数W1的优化目标设为最大化、输出参数设定为优化目标值；通过在响应面模型中均匀选取若干个初始样本，设定每次迭代样本数为初始样本数量的20%，经过若干轮迭代求解获得铆模型腔几何尺寸的全局最优解。

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百度查询： 吉林大学 一种自冲铆接铆模结构参数设计优化方法