5A06铝合金交叉筋壁板激光加热诱导成形技术研究

发布时间：2021-08-05 00:38

　　轻量化壁板是在航空航天领域应用广泛的一种板材,这种板材重量很轻,但依然具备高强度及高刚度。虽然轻量化壁板具有很多优点,但由于其结构复杂（如加强筋结构）,成形非常困难,且采用传统方法进行成形成本高而且效率低,严重制约了其应用,亟需寻找一种成形方法提高轻量化壁板的成形效率。激光加热诱导成形技术是一种无模成形技术,这种成形技术利用高能激光束加热诱导板材产生温度梯度及塑性变形,使得板材产生弯曲变形。这种成形技术成形效率高、成本低,非常适合成形轻量化壁板。5A06铝合金交叉筋壁板是一种具有正交加强筋的轻量化壁板,本文主要针对5A06铝合金交叉筋壁板激光加热诱导成形技术进行了研究。为研究交叉筋壁板激光加热诱导成形的特点,本文首先分析了板材激光加热诱导成形弹塑性本构关系,并基于弹塑性本构关系建立了板材激光加热诱导成形过程的热力耦合有限元分析模型。对5A06铝合金平板进行了激光加热诱导成形实验,利用高温热像仪及热电偶测试了温度场,并利用三维激光扫描仪对变形量进行了测量,验证了有限元模型的有效性。对5A06铝合金平板及交叉筋壁板的激光加热诱导成形进行了有限元分析,揭示了平板边缘效应的成因及交叉筋壁板的成... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：博士

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空间站密封舱整体壁板结构和主结构

图 1-2 滚弯成形工作原理Fig.1-2 The mechanism of the roll-bending于三支点弯曲原理利用压力机对凸模施加不断使板材成形的技术，如图 1-3 所示。，姜年祥等人对压力机下压量与板材弯曲法进行了预测分析，结果显示，用直接法预了对比分析[24]。同时他们利用所建立的整形貌的曲率，利用人工神经网络和遗传算优化分析，并通过成形实验验证了优化算体壁板在压弯成形中加强筋断裂失效的现准则应用到了有限元分析中，通过设计成断裂实验，获得了最有效的预测整体壁板卫东等人基于交叉筋壁板在压弯成形中蒙皮等效为虚拟材料筋条的等效方法，并给

第 1章 绪 论发现，铝合金交叉筋壁板压弯成形中增量间隙越小，成化的增量间隙数据[29]。Zha 等人利用单点增量成形方法段的压弯成形，结果显示合理的成形阶段可以优化壳体等人的研究发现不同单点成形方式的轴向力是不同的，了理论指导[31]。Zhanhua Li 等人利用拉伸和压弯复合成薄壁件进行了成形研究，利用数值模拟研究了工艺参数响，结果表明这种方法能成形精度很高的薄壁件[32]。范增量成形中板材厚度减薄的现象，利用有限元分析拟合了不同成形参数对壁厚的影响规律，结果显示成形角度形技术与滚弯成形技术同属于冷成形技术，成形时需要且成形过程中同样会存在板材回弹以及交叉筋筋板加强并最终会影响到板材成形的效率。


本文编号：3322710