无扩口导管成形连接工艺仿真与参数优化

发布时间：2020-10-30 20:06

　　 航空液压导管在飞机飞行过程中会遇到高温、高寒、高压以及压力的频繁变化,时常伴有振动、冲击等外部环境,因此,导管接头部位经常出现疲劳损伤而导致渗漏甚至是破坏,所以航空导管接头可靠性非常重要。本文针对无扩口导管成形连接的特点,采用有限元模拟与成形连接工艺试验相结合的方法对无扩口导管成形连接工艺参数进行了优化。通过有限元数值模拟确定了无扩口导管拉胀成形工艺的影响因素主要有三个方面:成形胶套尺寸、胀形压力、导管与管套的间隙。分析有限元模拟结果得到:DN8无扩口导管在胶套厚度为1.4mm时,长度应该在23~23.8mm之间,厚度为1.5mm时,长度应该在21~21.8mm之间,胀形压力为160~200Mpa;DN10无扩口导管在胶套厚度为1.8mm时,长度应该在22~23.8mm之间;厚度为1.9mm时,长度应该在20~22mm之间,胀形压力为180~220Mpa。而在0.1mm间隙配合时,胀形压力应提高20Mpa成形结果才可满足航标要求。根据优化后的工艺参数进行无扩口导管挤压成形连接,通过分析成形后的厚度分布情况与模拟结果可以发现有限元模拟结果与生产的导管接头厚度分布情况基本一致,最大误差不超过8%;而且成形的导管通过了航标规定的航空导管耐久性试验,更加验证了本文建模的合理性和仿真结果的准确性。
【学位单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V262
【部分图文】：

沈阳航空航天大学硕士学位论文大幅提升，适应未来飞行器和发动机对航空导管系统减轻质量、提高寿命和增加可靠性的要求[9]。记忆合金接头连接方式是一种新型的连接方式，它是依据自身的形状记忆效应，通过改变环境温度使记忆合金接头连接在导管上，这种方式对导管的损伤较小，安全系数较高，但是加工空间需求较大，加工过程复杂，推广使用需要很长时间。1.3 无扩口导管成形连接工艺无扩口导管的成形方法主要分为内径滚压、内胀挤压两种。(1) 内径滚压成形内径滚压成形的核心成形组件是胀形器，包括滚柱、芯轴、保持架等重要部件。在成形过程中，胀形器的芯轴为主要运动组件，同时作两种运动一种是以轴线为中心做旋转另一种是轴向前进，而滚柱在芯轴的作用下在保持架内围绕芯轴的轴线旋转的同时芯轴的推进使滚柱径向扩张挤压导管内壁，最后管壁被挤压在管套三个凹槽内成为一个整体,导管与管套之间形成密封连接[10]，如图 1.1。

沈阳航空航天大学硕士学位论文所研发的无扩口导管成形连接技术，已彻底实现电脑自动化控制、质量轻、密封性好等优点。飞机液压管路的工作压力达到了22、F35、F117 等飞机上得广泛应用，已经开始高温钛合金连接研究，渐渐向运载火箭和航天飞机方向发展[12]。其他国家的研究，钛合金导管接头在各类飞机上得到普遍使用，并研发了专用的

而且壳单元中面法线niV 绕局部坐标轴1iV 的转动自由度为 和绕2iV 转动自由度为 ，如图2.1 所示。如果转动自由度αi，βi 比较小，可将ni V 表示为：ni 1i i 2i i V V V (2.14)若αi，βi 的绝对值大于参考值时，使用：
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本文编号：2862947