航天大型薄壁结构装配制造尺寸精度预测与控制方法

大型薄壁结构的弱刚性导致其在制造过程中变形是影响尺寸精度的主要因素,如何对加工和装配过程零组件的偏差场进行精确预测与控制是提升制造质量、改进工艺参数的关键。本文针对大型薄壁结构制造与装配过程偏差场特性进行研究,提出适用于航天大型薄壁产品装配过程偏差场预测与控制方法。以基本变形模式的线性组合构建大型薄壁结构空间偏差场,考虑大型薄壁结构装配过程内应力的协调变形,以零件与装配体之间基本变形模式的映射关系建立大型薄壁结构装配过程偏差场预测模型。基于零件基本变形模式对装配体偏差的贡献量化值进行薄壁结构装配过程偏差溯源,提出两步寻优方法求解零件特定基本变形模式的最优控制点集,以最优控制点集的偏差调整实现大型薄壁结构装配过程的偏差控制,为航天大型薄壁结构装配过程的尺寸精度预测与控制提供理论基础与技术指导。     

低熔点合金在复杂薄壁零件制造中的应用研究

分析了低熔点合金在薄壁管成型、薄壁回转体零件及薄壁复杂型面零件制造中的应用情况,重点对低熔点合金的配制、在薄壁管弯管和薄壁零件的加工中应用的工艺方法等进行了研究。通过大量的工艺试验,摸索出一套适合于薄壁管弯管和薄壁复杂型面零件加工的工艺流程和工艺方法。该方法能够有效地解决薄壁零件加工成型变形这一工艺难题,并且操作简单、经济实用。     

复合材料簿壁杆件的力学分析(五) 剪切修正系数和截面坐标参数的确定

本文提出了复合材料薄壁杆件弯曲分析时剪切修正系数的计算公式,以及复合材料薄壁杆件力学分析时截面坐标参数的选择方法。所给出的公式有助于复合材料薄壁杆件的力学分析,以得到正确有效的计算结果。     

激光孔对定向凝固高温合金薄壁性能的影响

研究了激光孔对定向凝固高温合金的薄壁性能的影响。结果表明,薄壁试样的持久性能无明显下降,说明在本试验条件下,该合金的薄壁效应不明显。并从工艺因素和显微组织方面讨论了试验结果。     

环向肋增稳的薄壁圆筒结构定向拓扑优化方法

针对广泛应用于飞行器的薄壁圆筒结构,在优化设计时未考虑薄壁特性导致优化结果加工性和稳定性欠佳的问题,提出一种面向飞行器总体设计阶段的环向肋增稳薄壁圆筒结构定向拓扑优化方法.该方法首先依据薄壁结构壁厚方向将有限单元划分成组,以单元组为基本单位构成优化设计空间,保证优化结果具有定向性,进而保证优化结果符合薄壁结构加工特性;...     

航天器典型薄壁件精密加工技术研究

针对航天器典型薄壁件的加工变形问题,结合金属切削理论,从增刚度工艺设计、小应力装卡、小切削力加工等方面,对薄壁零件的精密加工技术进行了深入研究。精密加工实践证明,可以利用工艺手段增加制造过程中的零件刚度,减小加工变形,实现薄壁零件的精密加工。     

精密薄壁支架零件高效防变形工艺研究

开展了精密薄壁支架零件的结构特点和技术难点分析,通过对薄壁支架类零件结构加工过程进行仿真分析、加工工艺优化等技术研究,实现了弱刚性结构零件的高效防变形加工,提高了弱刚性结构零件的加工精度和表面质量,从而满足了高精度薄壁支架类零件的质量要求。     

轴类薄壁零件的车削

轴类薄壁零件在航天工业中受到了越来越广泛的应用,而轴类薄壁零件因其壁薄,加工难也成了行业内棘手的事情。文中以两个不同材料不同形状的典形轴类薄壁零件为例对其加工方法进行了较为全面的分析,并总结出了一些实际可行的加工方法。     

扩散声场作用下C/SiC复合材料薄壁结构的全频段响应分析

为了获取复合材料薄壁结构在扩散声场作用下的全频段应力响应,在70 m~3混响室内进行自由状态下的C/SiC复合材料薄壁结构的噪声试验(总声压级140 dB),测试混响室内扩散声场以及结构的加速度响应。另,建立扩散声场与正交各向异性复合材料薄壁结构相互作用的有限元–统计能量(FESEA)混合模型,计算得到结构的加速度响应分布,计算结果与试验测试结果一致。同时,基于模态应力恢复方法获得结构的应力场分布,结果显示扩散声场作用下的复合材料薄壁结构的应力场分布与加速度场分布规律不同。通过分析复合材料薄壁结构的弯曲波长与声波波长之间的关系,揭示噪声载荷与结构的波长耦合效应。该FE-SEA混合模型计算的应力场可进一步应用于声疲劳分析。     

基于激光快速测量的大型薄壁壳体在机找正方法

针对大型薄壁壳体卧式装配、加工过程中的精密测量和高效找正难题,提出了一种基于激光传感器的大型薄壁壳体(2 m)在机测量及快速找正的方法。该方法采用高精度激光测距传感器和可编程逻辑控制器作为测量和采集设备,在机测量薄壁壳体装配状态下的位置姿态参数,并基于等弦高差滤波算法和圆拟合算法计算处理数据,拟合出壳体截面圆心偏移量、壳体轴线与机床主轴的同轴度误差及各测量截面的半径值。提出了一种基于螺栓编号和机床主轴角度对应的快速找正技术,根据数据处理结果可实现大型壳体的快速找正。在西门子开放式840D数控平台的系统上,开发出了一套大型薄壁壳体专用的在机测量及位姿调整系统,并在某型号的大型薄壁壳体在机测量与快速找正中实现应用。结果表明,所提方法与系统能够有效提高大型薄壁壳体装配精度与装配效率。     

聚四氟乙烯薄壁密封件的切削加工

介绍了聚四氟乙烯薄壁密封件的切削加工难点及改善措施,较详细地论述了车加工聚四氟乙烯薄薄壁密封件方法及所用的刀具、刀具几何角度、切削用量和冷却要求。通过对薄壁密封环的结构进行分析,选择合理的进、退刀路线和加工方案,使薄壁密封环在加工后能够保证产品的设计要求,可以为以后同类型的密封件零件的机械加工积累经验。     

薄壁复合材料接头成型模的设计

提出了薄壁复合材料四通接头预浸料铺层+模压的成型工艺方法,结合INVENTOR三维设计软件的"部件衍生功能",对薄壁复合材料四通接头成型模具的结构设计和制造控制要点进行了分析和探讨。     

超高强度钢薄壁件车削变形控制

结合固体火箭发动机超高强度钢薄壁壳体的特点,分析了其在切削加工过程中产生变形的影响因素;重点分析了工件的装夹、切削力、切削温度对加工精度的影响;介绍了应用有限元分析软件研究超高强度薄壁零件变形的基本方法;提出了控制薄壁零件加工变形的方法,即合理选择夹具及装夹方式、刀具的正确选择、减小切削热的影响、合理选择切削用量以及减小切削力等措施。     

中介机匣加工工艺

分析了中介机匣的结构特点和工艺难点,重点对薄壁焊接件的装配焊接、变形控制进行了论述。通过工艺试验摸索出一套适合结构复杂零件加工的工艺流程和工艺方法。该方法能够有效地解决薄壁件加工变形难题,生产出了合格产品。     

大型薄壁密封组合加工工艺

论述了大型薄壁密封舱的焊后组合加工工艺方法，对大型薄壁密封舱的装夹、大型密封面的加工、大尺寸密封槽的加工、舱体对接密封孔的加工等工艺难点，给了了具有先进的、经济实用的解决方案，并通过了生产实践。     

航空航天结构轻量化设计与实验方法研究进展

综述了近年来航空航天结构轻量化设计方法，聚焦薄壁结构与连接结构两类主要承载结构轻量化设计进行总结；针对薄壁结构，分析了面向后屈曲行为的轻量化设计、虑及缺陷的鲁棒性设计以及创新轻质薄壁领域的发展动向；针对连接结构，总结了传力路径与区域应力调控两大类设计方法。此外，就轻量化结构的高精度实验方法与数字孪生模型等共性关键问题进行梳理，并展望了未来航空航天结构轻量化设计方法发展前景，为未来研究工作和装备研发提供参考。     

薄壁套管零件的加工

从工艺分析、工艺试验以及最终工艺方案的确定等三个方面介绍了薄壁套管零件的加工过程。该工艺方案解决了薄壁、细长套管零件机加工艺技术的难点，取得了满意的效果，为型号研制提供了工艺技术保障，对类似产品的加工具有借鉴作用。     

整体壁板高速切削工艺研究

针对某薄壁壁板零件的结构特点进行工艺分析,分析零件关键技术难点,并从效率和质量角度出发,提出了高速加工工艺方法的解决措施,对今后同类型薄壁结构件的高速加工工艺、加工方法、数控编程及高效加工都具有一定的借鉴作用。     

基于有限元仿真的薄壁圆柱壳轴向动力屈曲实验研究

研究薄壁圆柱壳的动力屈曲行为，有助于构造具有高吸能率的抗爆和抗冲击结构。基于有限元仿真，比较撞击系统动能的时间历程和屈曲变形的时间历程，提出了用以确定第二临界速度的能量迭代法，应用此方法设计薄壁圆柱壳的动力屈曲结构可有效地减少试验次数，降低实验成本。该方法的可行性和正确性利用落锤实验得到了验证。另外，数值仿真和实验研究表明：轴向冲击下的薄壁圆柱壳，随径厚比的增加，折屈边数有明显增加的趋势。     

大型薄壁密封舱组合加工工艺

论述了大型薄壁密封舱的焊后组合加工工艺方法 ,对大型薄壁密封舱的装夹、大型密封面的加工、大尺寸密封槽的加工、舱体对接密封孔的加工等工艺难点 ,给出了具有先进的、经济实用的解决方案 ,并通过了生产实践