飞机蒙皮多点拉形过程的数值模拟研究

发布时间：2017-03-21 05:05

  本文关键词：飞机蒙皮多点拉形过程的数值模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：蒙皮多点拉形是采用很多基本体构成工件成形面,利用基本体高度的调整实现成形面变化的板类件三维曲面柔性成形技术,在航天航空领域有着广阔的应用前景。压痕和起皱是蒙皮多点拉形时典型的成形缺陷;在工件和基本体之间放置弹性垫可实现薄板三维曲面蒙皮件的无缺陷成形。本文采用有限元方法对薄板件蒙皮多点拉形过程进行数值模拟研究,并对使用弹性介质的成形方法和无弹性介质的重叠拉形方法的蒙皮多点拉形过程进行了研究,得出两种成形方法均能有效抑制压痕,明显改善工件成形质量的结论。 本文对成形过程中压痕和起皱缺陷的产生原因及抑制方法进行了探讨,通过选择不同的水平拉力、材质、成形尺寸、板料厚度和不同厚度的弹性介质以及重叠成形方法对蒙皮多点拉形过程进行了模拟。通过与实际蒙拉工艺经验公式的对比,验证了模拟结果与经验公式吻合较好。研究工作表明,通过薄板蒙皮多点拉形的数值模拟研究,可以为蒙皮多点拉形工艺参数的确定以及成形性的判断提供重要依据。
【关键词】：飞机蒙皮 多点拉形 有限元 数值模拟 起皱 压痕
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：V262
【目录】：

• 第一章 绪论7-17
• 1.1 前言7
• 1.2 多点成形技术简介7-12
• 1.2.1 基本原理7-8
• 1.2.2 多点成形技术的产生与发展8-9
• 1.2.3 多点成形工艺理论的发展9-11
• 1.2.4 蒙皮多点拉形设备介绍11-12
• 1.3 板料多点成形数值模拟发展概况12-14
• 1.4 传统模具拉形的数值模拟研究14-15
• 1.5 选题的意义15-16
• 1.6 本文的主要研究内容16-17
• 第二章 蒙皮多点拉形工艺数值模拟的有限元基础17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 控制方程17-19
• 2.3 板壳理论19-20
• 2.4 板料多点成形数值模拟关键技术20-24
• 2.4.1 动力松弛法21
• 2.4.2 时间积分和时间步长控制21-23
• 2.4.3 接触的处理23
• 2.4.4 摩擦模型23-24
• 2.5 集中质量矩阵24-25
• 2.6 阻尼矩阵25-26
• 2.7 小结26-27
• 第三章 蒙皮多点拉形过程有限元模型的建立27-37
• 3.1 蒙皮多点拉形工艺介绍27-29
• 3.2 空间有限元离散化29-32
• 3.2.1 用于有限元分析的BWC壳单元29-31
• 3.2.2 网格的划分31-32
• 3.2.3 厚向分布的积分点数32
• 3.3 材料模型32-34
• 3.4 边界条件的处理34-36
• 3.4.1 载荷边界条件34
• 3.4.2 接触力计算34-35
• 3.4.3 摩擦处理35-36
• 3.5 小结36-37
• 第四章 蒙皮多点拉形过程中起皱现象的数值模拟研究37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 鞍形曲面成形过程中起皱的数值模拟37-46
• 4.2.1 水平拉力对起皱的影响37-40
• 4.2.2 板料厚度对起皱的影响40-42
• 4.2.3 板料成形尺寸对起皱的影响42-45
• 4.2.4 材料性质对起皱的影响45-46
• 4.3 弹性垫对起皱的抑制作用46-47
• 4.4 起皱临界变形量的确定47-49
• 4.5 小结49-50
• 第五章 压痕及其抑制的数值模拟研究50-64
• 5.1 引言50
• 5.2 压痕的产生50-52
• 5.3 蒙皮多点拉形中压痕现象的数值模拟52-56
• 5.3.1 数值模拟的有限元模型52
• 5.3.2 不同工艺参数对压痕的影响52-56
• 5.4 弹性垫对压痕缺陷的抑制作用56-60
• 5.5 板料重叠拉形对压痕缺陷的抑制作用60-63
• 5.6 小结63-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 参考文献66-70
• 摘要70-72
• ABSTRACT72-74
• 致谢74

【参考文献】

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本文编号：259059