飞机蒙皮的数字化成形制造技术

数字化成形制造技术在航空制造领域的不断推广和应用,使飞机蒙皮从传统的经验型向科学型制造模式转变。飞机蒙皮数字化成形工艺是一个综合CAD工艺设计系统、CAE仿真分析、数控柔性工装、数字化测量和CAM数控成形技术的数字化生产制造技术。文章阐述了蒙皮数字化成形工艺中各个环节的关键技术以及相互之间的关系,并研制开发了相关的软件、算法和柔性工装,构建了一个完整的飞机蒙皮数字化成形工艺体系,为进一步推动蒙皮制造的数字化、柔性化水平提供了技术支持和保障。     

网格式高筋条整体壁板毛坯展开中结构特征映射方法研究与应用

整体壁板毛坯的合理展开对节省材料、降低成本和保证成形质量有重要意义。根据壁板零件的结构特点,壁板毛坯展开主要分为壁板外形曲面展开、结构特征映射和毛坯建模3个步骤。在采用几何模拟法实现壁板外形曲面展开的基础上,对结构特征映射的关键技术进行了研究。以某型号飞机中央翼上壁板为例,给出了毛坯展开的详细流程。     

飞机蒙皮包覆拉伸成形加载轨迹设计优化方法

加载轨迹对飞机蒙皮拉伸成形质量有着至关重要的影响。针对单凸双曲度蒙皮包覆拉伸成形,系统研究了成形加载轨迹设计以及优化方法。基于应变控制方法,通过几何解析建立了成形初始加载轨迹及加载范围计算模型;采用有限元数值模拟技术和优化理论相结合的方法,建立了优化计算所需的蒙皮包覆拉伸成形有限元分析模型和加载轨迹优化数学模型。实际算例表明,该方法有效可行,为提高飞机蒙皮成形质量提供了有效的解决途径和方法。     

机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金

研究了机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金的工艺,结果表明,Ti、Al单质混合粉末经机械球磨可得到具有Ti、Al相间层片结构的复合粉,且球磨时间越长,Ti/Al复合粉的层片结构越薄越均匀。将Ti/Al复合粉压坯在固相下进行扩散反应,Ti/Al之间的扩散反应随机械球磨时间的延长而加快,且球磨所得到的Ti/Al复合粉在固相下能够完全转变成Ti-Al金属间化合物。反应后得到的Ti-Al金属间化合物经过进一步的高温烧结,可以得到近全致密TiAl基合金,且得到了晶粒尺寸和层片厚度都比较小的典型的TiAl基合金组织。     

机械球磨Ｔi—Al复合粉扩散反应的影响

研究了粉末烧结制取Ｔi-Al金属间化合物过程中,机械球磨对Ti,Al混合粉扩散反应的影响,结果表明,机械球磨使Ｔi,Al混合粉形成具有层片结构的复合粉,且球磨时间越长,层片越薄越均匀,在固相下对不同球磨时间的Ｔi,Al混合粉压坯试样进行烧结后,通过Ｘ射线衍射,扫描电镜及能谱分析,结果表明,球磨时间越长,越有利于Ｔi,Al之间的扩散反应,越容易形成Ｔi-Al金属间化合物,并有利于组织的均匀化。     

机械球磨对Ti-Al复合粉扩散反应的影响

研究了粉末烧结制取Ti-Al金属间化合物过程中,机械球磨对Ti、Al混合粉扩散反应的影响.结果表明,机械球磨使Ti、Al混合粉形成具有层片结构的复合粉,且球磨时间越长,层片越薄越均匀.在固相下对不同球磨时间的Ti、Al混合粉压坯试样进行烧结后,通过X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,结果表明,球磨时间越长,越有利于Ti、Al之间的扩散反应,越容易形成Ti-Al金属间化合物,并有利于组织的均匀化.     

系统科学理论在材料领域的应用

简介了几种重要的系统科学理论,如:耗散结构、突变论、协同论、可拓学、混沌论;给出了几种材料制备、加工和分析的实例,以说明这些系统科学理论在材料研究上的应用;并用系统科学理论分析了电场、磁场、应力场等多场耦合活化烧结新型工艺的研究思路.     

带筋钛合金型材电热耦合仿真与温度场行为分析

对钛合金带筋U型型材开展了电热耦合有限元仿真试验.首先建立具有不同厚度加强筋的U型型材有限元模型,计算并赋予加热过程中不同温度下(20～750℃)的对流换热系数.对型材施加电流,以产生的焦耳热作为内热源,同时考虑型材与环境的辐射换热和自然对流换热,进行电热耦合瞬态仿真计算.通过将带筋型材试验结果与等截面型材进行对比,发...     

一种钛基钎料钎焊TiAl合金接头的高温力学性能分析

采用自主研发的一种Ti-Zr-Cu-Ni-Co-Mo非晶钎料对TiAl合金进行钎焊连接，钎焊温度为1 000 ℃，时间为5 min，对所得的钎焊接头进行了高温抗剪强度和抗拉强度研究，并与母材强度进行了对比. 结果表明，钎焊接头在700 ℃高温下可长期服役，但剪切试验温度高于700 ℃后由于氧化物的生成和钎焊中心区显微组织发生变化导致剪切性能急剧下降，钎焊接头跟母材在不同拉伸试验温度下的抗拉强度随试验温度上升呈下降趋势，两者差距先减小后增大，分别在不高于600和800 ℃条件下仍能保持室温性能的80%以上.