航空导管二次校形工艺参数优化与系统开发

发布时间：2020-06-07 21:04

【摘要】：航空导管作为一类介质运输承载构件被广泛用于航空领域,其分别承担着动力传递、流体输送、线缆保护等作用。管路系统为最后一个装入飞机的系统,其装配过程受飞机其他零部件装配准确度的影响,常出现按要求成形出的导管无法安装到飞机既定位置的现象。因此,本文提出对不符合装配要求的导管进行二次校形。通过调整导管部分弯曲段的弯曲角度,以补偿由制造和装配产生的误差,使导管满足使用要求。本文通过解析法分析了导管弯曲成形机理,确定了导管弯曲成形过程中易产生缺陷区域和种类。为评价导管成形后的质量,提出了导管最大减薄率、最大增厚率、椭圆度、褶皱度、回弹半径和回弹角度质量评价指标。提出了一种考虑一次成形后残余效应的导管二次校形方法。该方法基于绕弯成形后导管的厚度分布、截面形变、残余应力等状态进行导管二次弯曲成形有限元仿真。同时,本文采用该方法研究了以导管成形后最大减薄率、最大增厚率、椭圆度和褶皱度为优化目标,利用响应面优化和有限元仿真相结合的方法确定了导管最优校形工艺参数。最后,通过试验对所建立的导管绕弯成形和二次校形有限元模型进行了验证,确定了本文所提出方法的准确性。文章最后基于Python编程语言对ABAQUS软件进行了二次开发,开发出了导管二次校形工艺参数优化的数值模拟分析系统。实现了航空导管二次校形有限元模型的快速建立,自动提取导管成形质量评价指标和生成可视化有限元分析报告等功能。
【图文】：

空间自由,弯管机,管材,弯曲成形

(a) 德国诺意自由弯管机 (b) 日本 Nissin 自由弯管机图 1.4 空间自由弯管机1.3 管材弯曲成形研究现状随着对管件设计的轻量化、复杂化和成形精度要求的不断提高，针对不同管材的弯曲成形新工艺、新方法应运而生，管材弯曲成形一直是金属塑性成形领域的一个研究重点[13, 14]。对提高管材弯曲成形精度的研究主要集中在弯曲成形工艺方法的改进和成形缺陷控制技术两个方面[15, 16]。同时，通过建模方法确定不同工艺方法中的最优工艺参数，对于管材弯曲成形缺陷的控制起着至关重要的作用[17]。1.3.1 管材弯曲成形缺陷研究管材弯曲成形是一种大应变塑性成形过程，，在管材弯曲区域易出现内侧管壁增厚，甚至由于压缩失稳而起皱、外侧壁减薄，甚至由于减薄量过大而开裂、截面椭圆化、回弹等多种质量缺陷[18, 19]。通过采用不同的材料本构模型和弹塑性基本理论，研究管材弯曲成形过程中的变形机理，能够较为准确地预示成形后管材各项缺陷水平[20]。Lu Shiqiang 等[21]以管材弯曲后的不同

电子,导管,航空,平化

航空导管二次校形工艺参数优化与系统开发所示，从图中可以看出，未添加填充芯棒的平化，而添加有填充芯棒的导管在拉伸后标图 2.1 30航空导管标准拉伸试样50300
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V261

【相似文献】