机翼长桁展开及成型仿真与试验研究

发布时间：2020-09-08 16:00

　　 机翼长桁承受飞机飞行时大部分升力和惯性载荷,随着产品设计复杂度的不断提高,对长桁类结构件的成型精度要求大幅提高。传统的基于曲面展平长桁展开下料和预留加工余量法通过三点压弯成型加工出的零件往往出现超差、装配不协调甚至报废现象,急需对现有的制造工艺技术进行改进和提升。数值模拟技术常用于分析零件成型过程和预判成型结果,将数值模拟技术用于长桁三点压弯工艺当中,对实现零件精确制造和装配有着重要的意义。本文基于长桁几何结构特征和传统基于曲面展平长桁展开方法的局限性,提出了一种基于长桁轴线拉直特征映射的展开方法,并与传统展开方法的精度进行对比,发现基于长桁轴线展开方法精度高,适应性广。构建了成型专用垫块,有效避免失稳压塌现象,并取样进行了单向拉伸试验,测定材料塑性参数,建立了符合工况的有限元模型;分析了长桁轴线曲率分布情况,制定了等距分段压弯方案,对长桁三点压弯进行分段成型仿真,对比各个压弯跨段变形量,发现弧高越大,变形越大。结合仿真结果和补偿系数对长桁展开模型进行前置补偿,对前置展开补偿模型进行成型仿真,通过试验来验证有限元模型和分析方法的正确性。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V262
【部分图文】：

逐步缩减；卸载回弹阶段，当压头位置达到最低点时，工件产生最大变形量，随着压头上移与工件接触分离，弹性变形区域发生恢复，工件产生回弹。图1-1 三点压弯工艺增量三点压弯成型是由专用压力机驱动压头在工件表面上按一定的轨迹分段逐步进行局部三点压弯成型, 依靠多次局部变形的累积效应成型其最终形态。压头工件内层外层

属塑性成型原理可知，塑性弯曲时存在弹性变形，工件力缩短，另外一侧受拉应力伸长，在内外侧之间的区域力的零应变层，此零应变量的纵向截面为工件的应变中形越大[15-20]，如图 1-2 所示。

降低成本、缩短制造周期、提高零件的力术在飞机制造过程中常被用到，例如壁板钣金弯边展开和装配钻孔样板和明胶图展状向二维平面或者线的映射，展开是成型开是指从长桁产品模型出发，逆向求取其桁展开方法能够提高零件加工质量和效率桁展开技术研究曲面按照特定数学算法转化为平面区域的征映射是指：将空间局部特征的件外形、始曲面上，再通过数学算法把投影后的几面展平理论基于 CATIA 曲面展开前后面理

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张绪;冯瑞;张晔;郭卫;刘富;;民机复合材料帽型长桁压缩承载力分析与试验[J];材料导报;2019年S2期

2 史晓辉;;复合材料“帽”形长桁纤维角度偏离对力学性能的影响分析[J];机械设计与制造工程;2019年06期

3 黄雨霓;;复合材料帽型长桁稳定性研究[J];科技视界;2018年19期

4 刘春;陈栻鹏;张洪瑞;焦蒂;;飞机长桁切边柔性夹具的机械设计及仿真[J];制造技术与机床;2017年06期

5 荣海波;;复合材料长桁压缩稳定性方法研究[J];科技创新与应用;2017年14期

6 田辉;;飞机复杂长桁的专业化加工技术研究[J];装备制造技术;2015年12期

7 吴承思;;复合材料帽型长桁承载能力研究[J];装备制造技术;2016年02期

8 杜芳静;王亮;;复合材料长桁终止端设计[J];沈阳航空航天大学学报;2016年02期

9 李永根;;拉伸疲劳试验中长桁的胶接[J];粘接;1989年01期

10 张继敏;肖鹏;刘奎;刘菲菲;刘松平;;复合材料帽形长桁加筋曲板的自动化相控阵超声检测技术研究[J];复合材料科学与工程;2020年02期

相关会议论文 前10条

1 李博;;民机加筋壁板仿真模型验证与确认研究[A];第十三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2017年

2 王永贵;梁宪珠;薛向晨;;基于叠层滑移工艺的大长细比壁板长桁制造技术[A];复合材料：创新与可持续发展(上册)[C];2010年

3 靳承滨;张利琴;寇飞行;;典型长桁接头疲劳特性试验研究及理论分析[A];2013年中国航空学会结构强度专业学术交流会论文集[C];2013年

4 傅国如;吕凤军;陈良峰;;飞机机身长桁接头裂纹原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

5 彭志霞;叶宏军;翟全胜;李翠平;;四周增强带“工”型长桁加筋壁板研制[A];第17届全国复合材料学术会议（复合材料制造技术与设备分论坛）论文集[C];2012年

6 万喜伟;曹霞;杨柳;王海青;徐洪波;邱启艳;;六西格玛工具在降低某复合材料壁板长桁内部分层缺陷中的应用[A];第17届全国复合材料学术会议（复合材料制造技术与设备分论坛）论文集[C];2012年

7 王君元;金庆勉;吕家兴;;Q400中机身外部接头与长桁定位浅析[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年

8 蒲永伟;宋扬;王一寒;张永冰;齐芳;;飞机大尺寸纵横加筋复合材料壁板制造技术[A];第十届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2013年

9 梁宪珠;薛向晨;王永贵;刘红武;张文军;张铖;田宏伟;;CCF300/BA9916-Ⅱ复合材料大型壁板制造技术[A];第17届全国复合材料学术会议（复合材料制造技术与设备分论坛）论文集[C];2012年

10 康民;树德军;庄伟;贺崇;;直8型机两点水平有阻力全机静力试验仿真分析研究[A];江西省航空学会结构强度专业学术研讨会论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前2条

1 董登科;ARJ21-700飞机中央翼长桁接头试验顺利通过FAA适航审查[N];中国航空报;2008年

2 记者 王小润 曹继军 颜维琦;首架大飞机下半年总装[N];光明日报;2014年

相关博士学位论文 前2条

1 钟小丹;民机复合材料增压舱段结构设计研究[D];南京航空航天大学;2013年

2 唐伟;一类蒙皮/长桁壁板结构预连接工艺优化方法研究[D];浙江大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 张嘉睿;复合材料T型长桁边缘冲击损伤数值仿真与试验验证[D];南京航空航天大学;2019年

2 武杰;机翼长桁展开及成型仿真与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

3 陈以传;帽形长桁先进拉挤成型技术研究[D];南京航空航天大学;2018年

4 刘洋;基于特征的飞机长桁结构件快速建模技术研究[D];南京航空航天大学;2015年

5 周凯华;复合材料加筋板长桁终止端研究[D];南京航空航天大学;2012年

6 王战锋;飞机长桁柔性检验工装设计与研究[D];浙江大学;2015年

7 裴蕾;基于知识的飞机长桁类结构件快速设计研究[D];南京航空航天大学;2012年

8 盛永清;工型复合材料加筋壁板制造工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

9 王璐璐;飞机复合材料机翼壁板稳定性分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2017年

10 姜海洋;基于实测应变数据的复合材料加筋板工作行为分析[D];哈尔滨工业大学;2012年

本文编号：2814359