本文關鍵詞：機翼整體壁板噴丸成形預應力夾具設計研究

  更多相關文章： 機翼整體壁板 噴丸成形 氣動 預應力夾具 Abaqus

【摘要】：飛機機翼整體壁板預應力噴丸成形是現(xiàn)代飛機制造的一項關鍵技術,是大飛機制造過程中不可逾越的工藝階段。與國外先進飛機制造廠商掌握了比較成熟的預應力噴丸成形技術相比,我國還處于學習、攻堅階段,技術水平還比較落后。在國家大飛機研制戰(zhàn)略中,該技術是制約機翼壁板制造的瓶頸之一,亟待突破。預應力夾具是飛機機翼整體壁板預應力噴丸成形技術中一個重要的輔助機構,是我國大飛機研制項目中“C919客機機翼整體壁板噴丸成形技術研究”課題中的子課題。本項目研究的目的就是要進行預應力夾具的技術創(chuàng)新,改變以往手工預應力加載方式和極低的生產(chǎn)效率狀態(tài),設計出具有自動化調整功能和柔性功能的新型自動化預應力夾具。首先按照用戶關于預應力夾具需具備自動化和柔性兩個方面的要求,結合預應力加載對象(C919客機機翼下部中段整體壁板,以下簡稱“機翼整體壁板”)的特性、噴丸成形工藝過程、噴丸機床結構特點、預應力加載工藝規(guī)劃以及用戶要求,提出預應力夾具的總體設計方案。總體設計方案包含加載站位規(guī)劃、動力選用方案設計、結構方案設計、傳動機構方案設計、控制系統(tǒng)方案設計,并提出切實可行的解決方案。然后詳細描述在求解機翼整體壁板預應力過程中的有限元數(shù)學建模、幾何模型的簡化與構建、網(wǎng)格的劃分、單元類型的選擇、零部件間連接的處理、邊界條件的設置等重要的有限元建模過程,并依據(jù)實際參數(shù)求解機翼整體壁板各個肋站位處的預應力值。接著進行氣動預應力夾具的結構設計,包括對機構進行受力分析、施力機構和承力機構的設計、立柱的設計、框架的設計。設計出一套滿足柔性、剛度和減重要求的預應力夾具結構。最后進行預應力夾具的氣動控制設計,包括單動控制設計、聯(lián)動控制設計和組合控制設計,并對氣動成品進行設計選型,設計滿足氣動自動化要求的氣動控制系統(tǒng)。依據(jù)本文之前闡述的設計方案,研制出一套機翼整體壁板氣動預應力夾具,通過多次預應力加載試驗和驗證,結果表明本項目達到了全面設計指標要求。本項目的成功應用對后續(xù)各型號大飛機機翼整體壁板預應力夾具的設計具有重要的參考價值。
【關鍵詞】：機翼整體壁板 噴丸成形 氣動 預應力夾具 Abaqus
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V261
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 研究背景及意義12-14
• 1.2 噴丸成形預應力夾具技術及其發(fā)展研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 機翼整體壁板介紹14-15
• 1.2.2 噴丸成形介紹15
• 1.2.3 預應力夾具介紹15-16
• 1.2.4 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.5 國內研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 論文來源19-21
• 1.4 本文研究的主要內容21
• 1.5 本章小結21-22
• 第2章 總體設計方案22-36
• 2.1 C919機翼整體壁板介紹22-23
• 2.2 噴丸成形工藝研究23-25
• 2.3 噴丸機床結構特點25-26
• 2.4 預應力加載26-27
• 2.5 用戶需求27-29
• 2.6 預應力夾具總體設計方案29-35
• 2.6.1 加載站位規(guī)劃29-32
• 2.6.2 動力選用方案設計32-33
• 2.6.3 結構方案設計33-34
• 2.6.4 傳動機構方案設計34-35
• 2.6.5 控制系統(tǒng)方案設計35
• 2.7 本章小結35-36
• 第3章 基于有限元的預應力求解研究36-51
• 3.1 整體壁板的有限元力學數(shù)學模型的建立36-38
• 3.2 有限元軟件ABAQUS介紹38-40
• 3.2.1 人機界面介紹38-39
• 3.2.2 分析模塊介紹39-40
• 3.3 幾何模型清理、簡化與構造40-42
• 3.3.1 幾何模型的清理和簡化40-41
• 3.3.2 構件的等效處理41-42
• 3.4 有限元建模42-45
• 3.4.1 網(wǎng)格劃分42-43
• 3.4.2 選取合適的單元類型43-44
• 3.4.3 不同構件的連接處理44-45
• 3.4.4 邊界設置45
• 3.5 求解結果45-48
• 3.5.1 最小預應力的求解46
• 3.5.2 最大預應力的求解46-47
• 3.5.3 全域預應力的求解47-48
• 3.6 結果評估48-50
• 3.6.1 位移的連續(xù)性診斷分析48-49
• 3.6.2 應力的連續(xù)性診斷分析49
• 3.6.3 不同離散程度的計算差異性分析49-50
• 3.6.4 不同單元類型的計算差異性分析50
• 3.6.5 不同連接類型的計算差異性分析50
• 3.7 本章小結50-51
• 第4章 預應力夾具結構設計51-62
• 4.1 機構設計51-57
• 4.1.1 機構受力分析51-53
• 4.1.2 施力機構設計53-55
• 4.1.3 承力機構設計55-57
• 4.2 立柱設計57-60
• 4.3 框架設計60-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第5章 氣動控制設計62-67
• 5.1 單動控制62-63
• 5.2 聯(lián)動控制63
• 5.3 組合控制63-64
• 5.4 氣動執(zhí)行件選型64-65
• 5.4.1 施力機構成品件選型64-65
• 5.4.2 氣馬達選型65
• 5.5 用氣量計算和氣動管路設計65-66
• 5.6 本章小結66-67
• 第6章 預應力加載試驗67-71
• 6.1 單個肋站位預應力加載試驗67-68
• 6.2 單個肋站位預應力加載試驗68-70
• 6.3 本章小結70-71
• 第7章 總結與展望71-73
• 7.1 論文工作總結71-72
• 7.2 未來工作展望72-73
• 參考文獻73-75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 尚建勤;曾元松;;噴丸成形技術及未來發(fā)展與思考[J];航空制造技術;2010年16期

2 唐乾偉;;數(shù)控噴丸強化與數(shù)字化噴丸成形加工技術的應用[J];航空制造技術;2007年05期

，

本文編號：1119648