薄壁框状结构件数控加工变形的有效控制方法研究

文章通过阐述薄壁结构件,分析薄壁框状结构件数控加工变形,对薄壁框状结构件数控加工变形的有效控制提出"有限元仿真变形预测与控制"、"高精度加工装夹具优化"、"材料与工艺优化"等方法,旨在为研究如何促进薄壁框状结构件数控加工的顺利开展提供一些思路。     

航空结构件数控加工变形及其控制策略

航空结构件加工变形直接影响了结构件的高效、高精加工,这也是航空结构件加工制造所面临的挑战。在对航空结构件分类的基础上分析了航空结构件数控加工变形的机理,指出残余应力、切削力与切削热、工件装夹条件、切削走刀路径等直接影响了数控加工变形。对航空结构件数控加工变形实施控制,具体措施为控制残余应力、优化加工参数、优化走刀路径和优化装夹布局等,为航空结构件数控加工变形控制提供参考。     

航空整体结构件高效高精度加工关键技术研究（下）

（2）薄壁结构件加工变形的预测与控制针对薄壁型结构件产生的局部加工变形问题,武凯等人采用有限元仿真技术研究了薄壁腹板、侧壁加工变形规律及其变形控制方案,指出大切深法以及分步环切法可以充分利用薄壁件自身刚性,减小加工变形,提高加工精度;王志刚等人基于材料始终处于弹性范围的假设,分析了薄壁零件的加工变形,数值模拟时考虑了切削力作用下侧壁的弹性变形,但没有考虑初始残余应力和切削热对变形影响;     

整体薄壁结构件数控加工变形控制技术进展

整体薄壁结构件质量轻,具有较大的刚度及抗疲劳强度,在航空航天领域中的应用价值越来越大。从有限元仿真变形预测与控制、高精度加工装夹具优化、料材与工艺优化等方面论述了整体薄壁结构件数控加工变形控制技术的发展。对材料选型和工艺优化等方面进行阐述,总结了相关变形原理的研究进展和相应的变形控制措施。     

航天发动机用燃烧室的集成制造技术研究

以某航天发动机用燃烧室的研制加工为例,针对薄壁基体大厚度差集中氩弧焊变形控制、高密度悬臂结构叶片精密钎焊、多层薄壁焊接空间结构的五轴精密加工、变形螺母精密装配技术、双头螺柱高效装配技术、腔体类结构件多余物控制等多项加工工艺技术进行了研究.通过对不同焊接参数进行焊接试验验证,给出了适用的氩弧焊焊接参数以及适用于此类结构的...     

2124铝合金薄壁结构件整体加工变形仿真分析

薄壁结构件的整体轮廓变形主要是由其毛坯内部残余应力重新分布而引起的,根据双面槽腔薄壁结构件的结构特点建立了薄壁件铣削加工的有限元模型,系统地研究了残余应力的施加,材料去除加工过程所涉及的关键技术,并通过优化薄壁整体结构件的装夹方案以及多个特征结构的加工顺序,控制了薄壁整体结构件的加工变形。     

铝合金航空薄壁框铣削变形预测研究

铝合金航空薄壁框刚性差,铣削加工过程中极易产生加工变形,影响工件加工精度和生产成本。本文利用有限元方法,模拟分析了铣削力对航空薄壁框类零件加工变形的影响,从控制航空薄壁框铣削加工变形的角度出发,分析了不同框体尺寸航空薄壁框的铣削应力与加工变形情况,得到了加工变形规律。本研究可为预测和控制航空薄壁框类零件的加工变形提供方法和依据,对航空薄壁框类零件的结构设计、缩短研制周期和进一步提高生产率等都具有重要意义。     

航空薄壁整体结构件加工变形的有限元分析

为了研究航空薄壁整体结构件高速铣削加工中的整体加工变形,建立了基于ABAQUS/Standard有限元核心求解器的数值仿真系统,并对相关关键技术进行了研究.基于该系统研究了薄壁整体结构件铣削加工全过程,得到了加工过程中应力场、温度场的分布规律,以及加工完成后结构件的整体加工变形规律.通过模拟值与实验值对比,在误差允许范围内模拟结果是可以接受的,为薄壁整体结构件的加工变形分析提供了一种有效的方法.     

航空薄壁结构件数控加工变形控制研究

加强航空薄壁结构件数控加工变形控制,充分掌握可靠信息及关键因素,在提高航空薄壁结构件加工效率方面意义重大。因此,探究了结构件数控加工变形原因,分析了数控加工变形控制策略,旨在保障结构件质量。     

基于响应面法的薄壁件铣削参数有限元优化

铝镁合金薄壁结构件在航空工业中广泛应用,但在其加工过程中常因为刚度不足而引起变形。针对上述问题,提出一种基于响应面法的铣削加工参数有限元仿真方法,可有效控制变形及加工质量。对圆柱螺旋立铣刀的铣削加工过程建立刀具平均切削力模型,并将该模型应用于有限元仿真试验。通过对Box-Behnken法设计的四因素三水平试验结果进行分析,探讨了切削速度、切削深度、切削宽度和每齿进给量等4个因素与切削变形的关系。同时,以工程中的典型薄壁结构件为例,优化了该类薄壁结构件的铣削参数,经有限元仿真验证,该优化方法能够有效控制铣削过程的变形。     

天线阵形变实时感知与调控方法研究

针对共形天线采用天线与平台结构功能一体化设计后,平台变形产生的天线阵精确感知问题,开展天线形变实时感知与调控方法研究。提出一种天线阵实时形变监测与补偿（或控制）系统的设计方法,包括搭建传感器网络以实现天线形变实时精确测量、天线阵形变重构、天线阵形变控制与性能补偿等一系列相关技术途径。     

焊接变形的高精度测量方法及预测方法研究

基于有限元分析的固有变形逆解析方法是一种获取焊接接头固有变形的新方法。但是,采用该方法计算固有变形时,必须已知焊接前后焊接接头上少数点的三维坐标值。为了提高固有变形逆解析结果的精度,提出利用接触式三维坐标测量仪准确地获得焊件中面上三维坐标的新算法。该算法是通过在被焊件上加工小孔,在每一个小孔附近测量八个点的三维坐标,利用测量得到的坐标值确定小孔的中心位置。以2 mm和3 mm薄板表面堆焊焊接接头为例,以计算得到的小孔中心三维坐标为已知参数,基于逆解析方法求得了各成分固有变形,并采用固有应变法预测了2 mm和3 mm薄板焊接变形。通过比较分析发现,尽管焊件板厚只相差1 mm,但焊接变形的特征和变形量却有显著的差别,采用该测量方法及算法能获得焊接接头中面上较精确的三维坐标,基于逆解析方法获得的固有变形各成分有效准确。     

平面应变模型试验台焊接变形分析及控制研究

针对传统平面应变模型试验台下台面因焊接变形而导致平面度难以保证的问题,提出一种新的解决思路及利用变形补偿的新方法。利用SYSWELD焊接分析软件和ANSYS有限元软件分别计算模型焊接变形量和静载变形量,修正焊接工艺和静载加载位置,使焊接热变形和静载变形得到相互补偿,从而保证了下台面的平面度。实践证明反变形补偿方法相对于传统的焊后机加工或者焊后矫正变形的方法具有更高的平面度和更好的经济性。     

Cu-15Ni-8Sn(Zr)合金的高温压缩变形流动应力研究

在温度765～915℃、应变速率0．0011～0．33s^-1的试验条件下，测定了两种热处理状态的Cu-15Ni-8Sn(Zr)合金的高温压缩变形流动应力，并进行了分析。结果表明，应变速率和变形温度影响合金流动应力，流动应力随变形温度升高而降低，随应变速率提高而增大。在相同变形条件和变形程度下，固溶处理的试样要比未固溶处理试样的流动应力小。其它条件不变时，变形温度越高，或者应变速率越低，材料越容易发生动态回复和动态再结晶。     

不同变形温度和变形速率对SUS316L不锈钢流变应力及金相组织的影响

通过使用Gleeble-1500热模拟试验机，就不同变形温度和变形速率对SUS316L不锈钢流变应力及金相组织的影响进行了分析，并得到了相关规律。     

发动机罩烘烤变形改善

介绍了发动机罩烘烤变形问题现状,原因分析,以及相应的改善方案及确认实施效果的全过程,对比了双组份折边胶、增加焊接工序以及优化涂装辅具等方案之间的实施效果的优劣,得到优化涂装辅具方案效果较好.阐述了该过程中各项工作的开展思路和方式方法,为发动机罩烘烤变形问题的改善提供了参考.     

Lateral-torsional buckling analysis of thin-walled beams including shear and pre-buckling deformation effects

In this paper, lateral-torsional buckling behavior of open-section thin-walled beams is investigated based on a geometrically nonlinear formulation, which considers the effects of shear deformations. A finite element numerical solution along with an incremental-iterative solution procedure is adopted to trace the pre-buckling as well as the post-buckling equilibrium paths. Formulation is applicable to a general type of open-section and load position effects are also included. Numerical results are validated through comparisons with experimental results and those based on other formulations presented in the literature. Comparisons have also been made between the results based on fully nonlinear analysis and linearized buckling analysis in order to illustrate the effects of pre-buckling deformations as well as the shear deformations on the buckling load predictions. Examples illustrate the influence of beam slenderness and moment gradient on the effects of pre-buckling deformations in predicting bucking loads.     

航空结构件加工变形快速评价方法

加工现场的变形测量是保障大型航空结构件加工精度的重要手段.为解决大型测量仪器缺乏和测量效率低等难题,提出了面向航空结构件加工变形的快速评价方法,根据零件变形典型形态和仪器测量范围,将测量区域划分若干子区域,基于子区域的应力变形关系推导出子区域变形函数,提出了依据较少测量数据确定变形函数系数的算法,实现了完整区域变形函数...     

机构变形卡住可靠性分析

对轴类机构变形卡住可靠性从理论上进行了系统的分析，推导出克服轴类机构附加变形所需功的计算方法，给出轴类机构变形卡住可靠性的计算公式，并用算例阐明基本概念及具体算法。     

封隔器胶筒变形稳定性分析

建立封隔器胶筒的有限元分析模型,模拟胶筒的变形过程,对氢化丁腈橡胶(HNBR)胶筒在自由变形与约束变形阶段的稳定性进行分析。分析不同高径比下,HNBR、丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)和聚氨酯橡胶(PU)4种材料在自由变形阶段所需要的使胶筒与套管刚好接触的最小载荷,以及约束变形阶段使胶筒变形从不稳定到稳定所需稳定载荷值。结果表明:高径比与材料的差异会使胶筒在自由与约束变形阶段出现稳定变形与不稳定变形两种分化现象;不同的高径比下,材料差异对自由变形阶段所需的最小载荷及约束变形阶段所需载荷的变化趋势影响不明显,但对载荷值有显著影响;4种材料中,PU材料对自由变形阶段所需要的使胶筒与套管刚好接触的最小载荷,及约束变形阶段使胶筒变形从不稳定到稳定变形所需载荷值最高,然后依次是HNBR、NBR和FKM。HNBR与NBR在高径比小于1.234,FKM与PU在高径比小于1.225时,不会出现胶筒不稳定变形的情况。