發(fā)布時(shí)間：2021-01-20 18:19

　　民航新型飛機(jī)廣泛應(yīng)用復(fù)合材料,蒙皮是易損傷結(jié)構(gòu),其維修需要打磨。復(fù)合材料蒙皮是復(fù)雜空間自由曲面結(jié)構(gòu),現(xiàn)有人工打磨的質(zhì)量不穩(wěn)定且維修時(shí)間長(zhǎng),亟需研發(fā)高剛度的自動(dòng)化裝備。面向飛機(jī)復(fù)合材料蒙皮維修曲面打磨的需求,在國(guó)家自然科學(xué)基金和民航聯(lián)合研究基金資助下,系統(tǒng)研究了一種非對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)的靜剛度建模策略�？紤]非對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),探究其位置逆解問題,得到動(dòng)平臺(tái)與支鏈間的速度關(guān)系。采用基于運(yùn)動(dòng)學(xué)正解的空間搜索法,綜合機(jī)構(gòu)尺度影響因子和以機(jī)翼為打磨對(duì)象的參數(shù)條件,分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間的構(gòu)成。根據(jù)虛功原理建立支鏈和動(dòng)平臺(tái)參考點(diǎn)間的映射,基于子結(jié)構(gòu)綜合思想,建立考慮球鉸和虎克鉸彈性的UPS支鏈剛度矩陣,結(jié)合單元集成法和矩陣位移法推導(dǎo)出平行四邊形支鏈的剛度矩陣,利用變形疊加原理在界面協(xié)調(diào)條件下構(gòu)造出并聯(lián)機(jī)構(gòu)末端的半解析靜剛度模型。實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)在全域內(nèi)靜剛度的預(yù)估,得到工作空間中的剛度分布規(guī)律。搭建機(jī)構(gòu)的有限元模型,在工作空間的典型位姿下進(jìn)行靜力學(xué)解析,計(jì)算并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各向變形規(guī)律,對(duì)比分析剛度解析模型與有限元模型的差異,驗(yàn)證靜剛度建模方案的正確性。通過模態(tài)分析獲得并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性,找到容易產(chǎn)生共振的部位。... 

【文章來源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

飛機(jī)復(fù)合材料蒙皮損傷的主要因素

而空客 A350 則為 52%[4-6]。如圖1-2 所示。目前國(guó)內(nèi)大客機(jī) C919 同樣對(duì)復(fù)合材料的使用有特定規(guī)定，大約占機(jī)身重量20%左右。民用飛機(jī)（還有商用飛機(jī)和通用航空機(jī)）的復(fù)合材料的廣泛使用使得迫切需要先進(jìn)的維修技術(shù)和維護(hù)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)加工。圖 1-2 復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的重量占比演變飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度使得打磨和維修的難度遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)航空金屬結(jié)構(gòu)。美國(guó)CACRC 在 2007 年承認(rèn)，在與民用飛機(jī)復(fù)合材料維修出現(xiàn)發(fā)生的維修情況，一直以來都尚未得到徹底的解決[7-8]。與不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用相比，復(fù)合材料修復(fù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的確定探討屬于比較滯后[9-10]。目前常采用的手工打磨受到工人技術(shù)等級(jí)和熟練程度的影響，工作效能不高、打磨空氣差、工作強(qiáng)度大、打磨精度無法保障（如圖 1-3）。手工打磨方法在針對(duì)空間曲面包含不恰當(dāng)碰撞、曲面的空間曲率不固定等問題上，可能會(huì)發(fā)生蒙皮表層有凹坑甚至過量磨削的現(xiàn)象，從而無法達(dá)到機(jī)身表層質(zhì)量的規(guī)定。這導(dǎo)致飛機(jī)蒙皮的使用壽命縮短

復(fù)合材料


本文編號(hào)：2989537