摘要：热塑性复合材料自动铺放原位成型(AFP)技术是高效低成本制造大型复合材料构件的关键,而自动铺放过程中工艺参数的选取及控制精度对成型构件的性能有较大影响,因此为保证原位成型后成型构件的性能,需分析自动铺放工艺参数对成型构件性能的影响并对其进行优化。本文基于热塑性复合材料自动铺放平台,以连续玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)预浸纱为原料制备复合材料层合板,以层合板的力学性能为优化目标,根据响应曲面法原理设计试验,分析热气温度、热压辊压力及冷压辊压力各工艺参数及其耦合作用对层合板力学性能的影响,建立各工艺参数与层合板力学性能的二次多项式回归方程预测模型,通过预测值与实际值对比等检验分析,验证回归模型的有效性和可靠性,进而获得热塑性复合材料AFP最优工艺参数组合为热气温度为385℃、热压辊压力为0.3 MPa、冷压辊压力为1.1 MPa。

摘要：盒式连接工装技术的成功应用,需要研究突破快速设计与重用、稳定性分析、可视性分析、安装优化、稳定性验证与监控等关键技术,特别是稳定性理论与试验研究,从而实现盒式连接工装设计＂快＂、制造＂准＂、使用＂稳＂。盒式连接工装技术在大批量的产品族装配、小批量产品装配、应急产品装配、产品维修等几种典型场合将会有应用前景和空间。

摘要：橡皮囊成形是飞机钣金零件成形的主要方法之一,其初始毛坯形状的预示是橡皮囊成形中的一个难点问题。针对橡皮囊成形的工艺特点,提出了一种基于一步逆成形有限元法的飞机橡皮囊成形钣金零件毛坯快速精确预示方法。首先将设计好的飞机钣金零件作为最终构形,然后采用一步逆成形有限元法进行初始毛坯的快速反向模拟,最后将通过该方法获得的毛坯外形应用到实际飞机钣金橡皮囊成形中,实验结果表明该方法可以快速精确地预示出飞机橡皮囊成形钣金零件的初始毛坯形状。

摘要：在飞机装配中,一般采用液体垫片对复合材料层合板构件之间较小的装配间隙进行补偿。以复合材料层合板机械连接中典型的单螺栓连接为对象,考虑强迫装配(未实施间隙补偿)与采用液体垫片实施间隙补偿两种情况,设计了层合板应变测量实验;其次,利用ABAQUS建立有限元模型并进行计算验证,有限元模型计算结果与实验测量数据的吻合度较好。根据建立的模型,研究了间隙补偿及不同液体垫片参数下,层合板的单层面内应力与层间应力的变化。有限元分析结果表明:相对于强迫装配,随着间隙的增大,液体垫片对于改善层合板的应力分布、减小应力幅值、增强抗分层能力的作用愈加显著;三代液体垫片对层合板各单层面内应力与层间应力的影响差异非常微小;大幅增加垫片弹性模量后,单层面内应力的影响效果将明显提升。

摘要：在螺栓连接装配过程中,被连接件的轴向刚度会直接影响夹紧力的形成,以及不同工况下夹紧力的保持与衰退,对装配结构的可靠性与稳定性影响显著。由于受复合材料层合板本身的材料性质和成型工艺方法的限制,在层合板构件螺栓连接中,较小的装配间隙难以避免,飞机装配中一般采用液体垫片对层合板构件之间较小的装配间隙进行补偿。首先,以复合材料层合板单螺栓连接为研究对象,考虑强迫装配(未实施间隙补偿工艺)与采用液体垫片实施间隙补偿两种情况,利用ABAQUS建立有限元模型;其次,设计了层合板单螺栓连接结合面有效接触尺寸测量实验,有限元模型计算结果与实验测量数据的吻合度较好;最后,根据建立的模型,研究了间隙补偿及不同液体垫片参数下,层合板轴向刚度的变化。有限元分析结果表明:相对于强迫装配,随着间隙的增大,液体垫片会愈加显著地提高层合板的轴向刚度;在工艺规范的使用厚度范围内,垫片厚度的增加对层合板轴向刚度的提高具有更加明显的促进作用,同时,使用高弹性模量的液体垫片更有益于提高层合板的轴向刚度;建议0.05 mm及以上的装配间隙必须实施间隙补偿工艺。

摘要：以飞机复合材料翼盒为例,进行工装总体方案设计,重点研究了翼盒各零构件的装配定位方案。在总体方案的基础上完成工装结构设计,包括基于盒式连接的骨架设计和定位件设计。介绍了壁板位姿调整的基本原理,使用Geomagic Qualify和CATIA软件相关功能求取壁板最佳装配位姿,并设计了一种六自由度可调节的壁板边限位器与外形检测卡板配合,实现了在一定制造偏差范围内调整壁板位姿以满足设计要求的目标。

摘要：对于大型复杂产品,比如飞机、船舶等,其装配工艺规划主要分为两步:首先从工艺总方案的角度出发,进行部件级的装配工艺组件划分及其相互之间的装配顺序设计等,称为装配工艺宏规划;然后从详尽的装配作业的角度出发,进行工艺组件内的装配顺序设计和装配路径设计等,并对其进行仿真验证,称为装配工艺微规划。本研究结合项目需求,针对复合材料翼盒装配工艺方案,进行了装配工艺微规划研究。

摘要：盒式可重构工装作为一种新型的飞机部件装配工装,在性能和成本等方面与常规刚性型架相比具有较大优势。应用有限元技术分析工装结构刚度,可避免骨架刚度不均、局部刚度不足等问题,使其结构更为合理。首先分析影响结构刚度的主要因素,然后利用有限元分析方法,对其结构尺寸、螺栓连接参数等进行定量分析,给出确定结构尺寸和螺栓连接预紧力取值范围的原则与方法,为工装设计人员提供参考。