高强韧铝合金结构壁板研究进展

发布时间：2021-07-10 17:12

　　本文针对铝合金结构壁板,论述了其在航空、航天与舰船领域的具体应用及热屈曲特性研究;从壁板选材、结构设计、成形制造等方面对铝合金结构壁板研制概况进行了总结。从成形机理、应用现状和结构—承力耦合模型等方面讨论了挤压成形、展开成形、加工成形、弯曲成形等结构壁板成形加工工艺;基于铝合金结构壁板服役工况,对其成形工艺研究现状进行了归纳总结,可为铝合金结构壁板的后续研究与推广应用提供工艺参考。 

【文章来源】：强度与环境. 2020,47(05)CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

A380飞机整体结构壁板分布情况

图3所示为美国猎鹰-9运载火箭所使用的铝合金结构壁板，对于空间站而言，铝合金结构壁板可将蒙皮与加强筋整体成形制造，装配量小、可靠性高，是目前空间站舱段结构主流设计模式。图3 美国Falcon-9运载火箭结构壁板

数控铣切加工精度高、效率高，但加工过程应力释放大，易产生挠曲或翘曲。铝合金结构壁板数控铣切常采用如下三种制造工艺：1）厚板整体数控铣切，适于较小包容尺寸的结构壁板；2）整体加工成形，再数控铣切出筋条网格；3）平板数控铣切加工出筋条网格再弯曲成形，第三种制造工艺目前已成为主流，如图10所示。结构壁板数控铣切过程需综合考虑其材料特性、结构特点、残余应力释放、加工时刀具与壁板热耦合作用机制、刀具装夹方式等[16]。对于航天贮箱类结构壁板，采用双面数控铣切可有效释放残余应力，减少无效的结构载荷，成形尺寸精度与结构稳定性更高[17]。与传统数控铣切加工相比，渐进成形无需专用模具工装，可实现结构壁板等高封闭轮廓逐层加工，尤其适宜于大曲率半径结构壁板的高精度加工成形制造[18]。4.4 铝合金结构壁板弯曲成形

【参考文献】：
期刊论文
[1]热/力联合作用下壁板结构相似准则研究[J]. 任青梅.  航空科学技术. 2019(08)
[2]壁板结构热屈曲后模态特性试验[J]. 程昊,秦朝红,孔凡金,宫文然,吴振强.  振动.测试与诊断. 2019(02)
[3]大型整体壁板展开技术研究[J]. 阳波,苟文博,赖丽珍,陈金平,张耀祥.  机械制造. 2017(01)
[4]飞行器壁板结构热屈曲分析与试验研究进展[J]. 宫文然,吴振强,李海波,刘宝瑞,许英杰.  强度与环境. 2016(04)
[5]整体壁板数字化展开建模方法[J]. 张文俊,刘婷,张贤杰,李仁花.  航空制造技术. 2016(13)
[6]大型航天壁板双面铣切加工技术[J]. 张朋朋,姚辉,郑骥,崔鑫.  机械工程师. 2016(01)
[7]整体壁板压弯成形等效计算模型[J]. 李卫东,万敏.  北京航空航天大学学报. 2014(11)
[8]大型铝合金机翼整体壁板加工变形控制技术[J]. 林震宇,刘庆华,黄官平,王梅,郭绍华.  航空制造技术. 2013(Z1)
[9]大型空间站整体壁板结构技术进展[J]. 于登云,赖松柏,陈同祥.  中国空间科学技术. 2011(05)
[10]整体壁板三维裂纹应力强度因子计算与分析[J]. 闫晓中,王生楠,苏毅.  航空工程进展. 2011(02)



本文编号：3276334