复合材料帽型加筋舱门结构 RF 成型工艺研究

舱门属于飞机上次承力结构,但由于其是运动部件,承受较大的气动载荷,必须要考虑到强度、刚度、气密、可靠性、表面质量等因素,在此基础上,还要求舱门质量尽可能轻。复合材料帽型加筋结构壁板因其刚度大,。结构整体性好等优点,使其在飞机舱门结构上得到应用。文中采用自动缝合RF 工艺,完成缝合预成型体制备、RFI 工艺树脂流道设计等关键技术,实现了帽型加筋舱门结构件的一次整体成型。     

Z-pin增强复合材料帽型单加筋板弯曲性能

针对复合材料帽型加筋壁板结构弯曲承载性能差的缺点,采用Z-pin增强技术提高弯曲承载性能。为研究Z-pin直径、体积分数、增强区长度对复合材料帽型加筋壁板弯曲性能的影响,制备了不同参数的Z-pin增强帽型加筋壁板试样并开展三点弯曲试验,对Z-pin增强机理及试样失效机制进行了分析。结果表明：随着体积分数的增加,由于Z-pin的桥联作用,Z-pin增强帽型加筋壁板弯曲性能提高,同时由于Z-pin植入产生的损伤增加,通过理论分析得到当Z-pin体积分数为2.6%时,弯曲峰值力达到最大值6.1 kN;Z-pin直径对帽型加筋壁板弯曲峰值力影响不显著;当Z-pin增强区长度为总长度的48%时,Z-pin增强帽型加筋壁板弯曲峰值力与全部植入Z-pin时基本相当。     

Z-pin增强复合材料帽型加筋壁板接头拉伸性能

为了提高复合材料帽型加筋壁板结构中筋条与蒙皮界面处的连接强度,引入Z-pin三维增强技术。制备了Z-pin增强帽型接头试样,并对其进行拉伸试验,研究Z-pin对帽型接头界面增强机理及不同Z-pin体积分数、直径及加载跨距对筋条与蒙皮界面处连接性能的影响规律。结果表明:Z-pin直径为0.5 mm、植入角度为90°时,在体积分数0%~1.0%范围内,Z-pin增强帽型接头拉伸强度随着体积分数的增加而增加,增长趋势随体积分数增加而减缓,含1.0% Z-pin增强帽型接头比未增强接头强度提高了31.2%,在体积分数1.0%~1.5%范围内,Z-pin增强帽型接头拉伸强度呈降低趋势;Z-pin直径对帽型接头拉伸强度影响不显著;随着加载跨距的增加,含0.5%(直径0.5 mm)Z-pin增强帽型接头伴随有失效模式转变,拉伸强度呈现降低趋势。     

航空复合材料构件精确制造技术探讨及应用

随着军用航空器对作战效能比和民用航空器对燃油经济性要求的不断提升,以碳纤维增强树脂基复合材料为代表的轻量化高性能材料得以在航空器上广泛应用。国内外许多专家、学者对树脂基复合材料构件制造过程进行了大量的研究。复合材料成型工装制造时,应减少支撑块,并使用Invar钢制造的成型工装来提高复合材料构件的制造精度。在复合材料构件成型时,过低的固化压力会造成复合材料构件内部缺陷,低的升温速率和降温速率能够减少温度梯度对复合材料构件变形的影响。通过对工装补偿和优化成型工艺参数来实现盆形零件的精确制造。     

复合材料帽形加筋结构稳定性研究

建立了复合材料帽形加筋结构的参数化有限元模型,给出了两种进行层板结合处的模拟计算方法,通过计算得到了模型的屈曲载荷并总结了加筋结构几何参数对结构稳定性的影响,给出了模型的收敛性分析,对比了模型网格密度对于计算结果的影响,找到最佳的网格密度,提高了模型计算的效率和准确性,为实际的结构设计提供了重要参考,为结构分析提供了依据。     

复合材料J型加筋壁板制造技术研究

对J型加筋壁板共胶接技术在实际应用中所存在的主要问题进行了研究,着重介绍了R区芯材精确填充、筋条外型模成型、框架式插销垂直定位、共胶接真空袋封装等关键技术的研究情况,并对相关技术的应用进行了深入分析。研究结果表明,在精确计算的基础上,设计制造专用成型模具可实现R区填充芯材的精确制备,有利于提高加筋壁板胶接质量;选用筋条外型模成型工艺,并设计采用框架式插销垂直定位装置,可有效解决J型筋的表面成型质量、筋条尺寸精度、位置精度等问题;使用已硫化橡胶作为维形挡条、制备合适的内型面软模、优化辅助材料铺放方法,可减少表面质量问题,降低架桥、破袋风险。在应用了上述一系列制造技术后,成功制造了满足使用要求的J型加筋壁板复材零件,并初步实现该类型零件的批量化生产。     

复合材料Z型加筋壁板制造技术研究

在总结复合材料T型加筋壁板制造经验的基础上,针对Z型长桁壁板这一特殊零件的制造工艺,重点研究了Z型长桁的树脂流动和厚度控制、静不稳定态的Z型长桁轴线度和姿态控制、长桁圆角处压力均匀传导,壁板组件固化变形分析以及蒙皮自动铺带轨迹规划等问题。通过在圆角处引入未硫化橡胶垫错台式分布模式,确保长桁圆角处压力均匀传递;利用Z型长桁半封闭内腔金属芯模合理布局,实现对长桁固化过程的姿态稳定调控;利用有限元仿真模型,结合软件二次开发功能,完成对加筋壁板固化变形的高效分析。最终实现Z型加筋壁板整体结构成型与内、外部质量的协同控制,为同类型产品的研制提供经验借鉴。     

先进航空制造技术

<正>目前,中国的航空制造企业大量引进国外先进设备、检测设备,在硬件方面已经达到了较高的水平。在航空航天产品制造中,企业已逐渐意识到,除了先进的装备,现代数控技术也已成为决定性的关键技术     

复合材料帽形加筋壁板剪切屈曲性能

对碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）帽形加筋壁板的剪切屈曲进行了试验、理论分析和数值模拟。根据线弹性理论推导了复合材料帽形加筋壁板蒙皮的应变分布;针对复合材料帽形加筋壁板3种蒙皮板条单元截取宽度和两种边界条件,利用理论公式和半经验公式计算了加筋壁板的剪切屈曲载荷;利用特征值法和几何非线性法进行了剪切屈曲模拟分析;将得到的分析结果与试验结果进行了对比。结果表明：根据线弹性理论得到的蒙皮应变分布与试验结果一致,验证了推导结果的正确性;选择合适的边界条件和蒙皮板条单元截取宽度,利用理论公式和半经验公式可得到加筋壁板较准确的屈曲载荷;利用特征值法得到的屈曲载荷较试验屈曲载荷高,选择合适的几何初始缺陷系数利用几何非线性分析方法可模拟复合材料帽形加筋壁板在剪切载荷作用下的屈曲过程。     

复合材料帽型加筋壁板轴压屈曲工程算法验证研究

计算复合材料加筋壁板轴向压缩屈曲载荷的方法会根据不同工况而各异。文章研究了四边简支、四边固支等边界条件下,考虑帽型加筋桁条底脚对蒙皮的支撑作用,按不同的厚度折算方式时,多种工程理论计算方法对复合材料帽型加筋壁板试验件轴向压缩屈曲载荷分析的适用性,并将工程理论计算结果与试验值进行了对比。计算结果表明,多种方法中只有四边固支,并假设桁条与蒙皮轴向刚度相等进行的加筋桁条底脚厚度折算时,最终计算的结果才与试验值吻合较好,误差在可接受范围。由于试验件批量若干,试验件的相关结构参数、铺层顺序以及边界条件具有典型性和代表性且与工程实际结构有相关性,故该方法对于飞机工程型号设计以及强度分析快速计算具有参考和借鉴意义。     

面向数字化装配的大型蒙皮精确成形技术

大型蒙皮精确成形技术研究可为我国飞机蒙皮装配实现精确装配、无余量装配提供参考,为实现大型蒙皮的数字化生产提供依据。随着对蒙皮精确成形技术的不断深入研究,我国将会大力推进国内飞机蒙皮制造的数字化、精准化、柔性化水平,促进当代飞机新型制造模式的变革。     

中国模具行业发展稳中有进 国际化程度不断提升——访中国模具工业协会常务副会长兼秘书长武兵书

中国模具行业的发展是不断转型升级的过程,至2010年中国已发展成为模具大国,模具行业实现了由小到大发展,进入了由大转强阶段。面对要求越来越严苛的市场和国内外激烈竞争形势,我国模具行业应重点从哪些方面并进发展?模具行业未来的发展趋势如何?带着这些问题,本刊记者对中国模具工业协会常务副会长兼秘书长武兵书先生进行了专访。     

《航空动力学报》征稿简则

《航空动力学报》是中国航空学会和北京航空航天大学共同主办的学术性期刊(月刊)。本刊坚持创新性、实用性、科学性的编辑方针,主要刊登航空航天发动机的原理与设计、气动热力学、叶轮机械、燃烧学、传热传质、强度与振动、自动控制、机械传动、实验技术以及热动力工程等方面的最新科技成果。本刊国内外公开发行,以促进国内外的学术交流。     

钛合金车削加工的利器

钛合金材料由于密度小、比强度高、耐高温、抗氧化性能好等特点,成为飞机及发动机理想的制造材料。近年来,随着加工工艺技术的发展,钛合金广泛应用于航空航天等领域。随着产品的更新换代,钛合金类零部件在各种结构件中的比重也随之增加,在航空发动机燃油控制系统中,钛合金已逐步取代耐热钢、不锈钢等成为各类连接件、紧固件等的首选材料。但钛合金材料硬度较高、切削性能较差、易产生加工硬化现象,给切     

德国金属表面加工处理新工艺

钢板、不锈钢板、镀锌板、铜等金属材料在经过冲压剪切、激光切割或冲剪复合加工以及等离子、火焰等切割手段进行切割后,会产生尖利的切割刃口、毛刺和熔渣以及附着在刃口区域的氧化物。这些毛刺、刃口或氧化物会造成人体伤害并影响下道加工工序以致引发严重的产品质量问题。数控冲剪后的工件,会在一侧留下锋利的刃口或微量毛边;激光切割后,不锈钢工件切割面留下锋利的切割刃口和微量但极易造成人体划伤的毛边,如果激光头调整不好则出     

夯实技术基础研究持续驱动创新发展——访中国工程院院士、中航工业北京航空制造工程研究所研究员关桥

( ):您主持完成众多科研课题,您认为基础研究对引领技术发展有何重要作用?高能束流加工技术体系还需加强哪些方面的基础研究? 关桥:虽然我们已建立比较完整的高能束流加工技术体系和相应的装备,如把激光、电子束用于焊接、制孔、强化、涂层表面改性与毛化、增材制造等;但是,如果没有扎实的技术基础研究,就不可能有可持续的创新发展;否则,由于只“知其然”,而不“知其所以然”,有朝一日眼前的“成果”、“成就”中就有可能呈现出发生事故的“瑕疵”.     

增效降本可从刀具要成效

随着公司承接业务的增多以及服务功能的不断扩展,厦门太古在加工过程中也开始面临更多的挑战,比如加工成本的控制、整体加工效率的进一步提升等.厦门太古清醒地意识到,提高市场竞争力的核心就必须为客户提供最具性价比的产品.就机加工方面来说,只有通过不断寻求新的工艺、应用新的技术,才能实现增效降本的目的.     

高速往复走丝电火花线切割技术发展趋势

具有中国自主知识产权的高速往复走丝电火花线切割机(High Speed Wire-cut Electrical Discharge Machine,HSWEDM)自20世纪70年代步入市场后,以其很高的性价比为广大的模具加工市场所接受,目前每年的年产销量已经达到5万台左右[1],已经成为机械加工领域不可替代的加工手段,并且其应用领域在不断拓展,技术水平也在不断提升[2].目前HSWEDM也正在逐步为世界各国所接收.为进一步适应市场的需求,HSWEDM必须进行自身的不断完善,下面就目前HSWEDM所具有的工艺特点及今后的发展方向进行阐述.     

关于建设航空智能生产线的思考

智能生产线将先进工艺技术、先进管理理念集成融合到生产过程,实现基于知识的工艺和生产过程全面优化、基于模型的产品全过程数字化制造以及基于信息流物流集成的智能化生产管控,以提高车间/生产线运行效率,提升产品质量稳定性。