焊接仿真技术应用研究

钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能好等优良的特性,因此,它广泛应用于航空航天制造领域。对于成形好的钛合金的飞机壁板而言,由于其强度与刚度的要求,常利用激光焊接在成形好的钛合金飞机壁板上焊接加强筋结构。本文基于SYSWELD对某飞机的加强壁板结构进行激光焊接的数值模拟,对其焊接的过程进行仿真,得到焊接温度场分布、应力、应变分布以及壁板的变形等。     

飞机钛合金整体框加工制造技术

钛合金材料与其他材料相比具有诸多优势和特点,钛合金已广泛应用于航空设计与制造领域。钛合金整体框作为飞机主要承力构件,在现代飞机设计与制造中发挥着重要作用。以钛合金整体框工艺分析及加工工艺流程两条主线,根据某型飞机钛合金整体承力框结构特点,对该整体框加工方法进行详细介绍,为航空类钛合金整体框的改进提升了理论和实践基础。     

先进复合材料整体壁板RFI成型工艺探讨

复合材料加筋整体壁板是航空复合材料零组部件的一种典型结构,其成型工艺有多种。针对该类整体壁板结构特点,探讨了一种在先进大型飞机上已经取得成功应用的先进复合材料的整体壁板低成本制造技术—RF(I树脂膜渗透成形)工艺。根据此方案制造的整体壁板结构整体性较好,同时成型工艺性好,模具设计与制造方便,制造成本低的特点。     

飞机整体壁板裂纹修补工艺研究

采用钛合金板材单面加强修补技术,研究了飞机上常用7050-T7651铝合金壁板裂纹的损伤修补工艺,对修复方法进行了理论计算和有限元数值分析,并对修补件和未修补件进行了静强度拉伸试验。结果表明,用钛合金加强修补壁板裂纹损伤的效果明显优于传统的铝合金加强修补,可显著提高修补强度和表面质量。     

整体加筋壁板轴压承载能力计算方法研究

准确计算整体加筋壁板轴压承载能力是机翼壁板设计分析中的关键因素,对飞机机翼结构效率的提高和重量控制至关重要。因此必须研究掌握更为精确的整体加筋壁板轴压承载能力计算方法。在提出加筋壁板弯曲承载能力等效法的基础上,结合壁板轴压试验研究了三种蒙皮有效宽度计算方法的准确度,同时比较喷丸与未喷丸的壁板单元压损试验结果,引入了喷丸处理对整体加筋壁板压缩强度的影响量,从而建立了更加完善准确、实用的工程计算方法。     

航空整体结构件高效高精度加工关键技术研究（上）

随着现代飞机高速、高机动性能要求的不断提高,飞机上越来越多地采用整体结构件,如飞机的大梁、隔框、壁板等普遍采用了整体化结构设计。整体结构件在现代飞机、航天器上的应用是制造技术的一大进步。整体结构件具有重量轻,在刚度、抗疲劳强度以及各种失稳临界值等方面均比铆接结构胜出一筹的显著优点。     

平板式五轴高速铣床(板式高速铣)——现代飞机中型结构件加工的主力舰队

现代飞机设计中广泛采用先进的整体结构设计和"整体制造法",包括整体框、梁、肋、接头、壁板等复杂结构件.这类零件形状复杂,与飞机曲面外形、风道外形、翼身溶合体外形等有关.零件内、外形角度变化较大.     

大型飞机机翼上壁板强度设计技术

加筋壁板具有刚度好、重量轻、强度高的优点,现代大型飞机机翼壁板均采用这种结构形式。目前,机翼上壁板设计尚没有完备的方法,在较大程度上依靠试验和经验的分析技术,主要按稳定性设计。本文对机翼上壁板强度设计进行了系统性的研究,通过在设计技术上的提升和突破,掌握了现代飞机机翼上壁板在设计、分析、试验中的关键技术。     

增材制造钛合金飞机结构维修件力学性能试验研究

通过对增材制造选区激光熔化的钛合金飞机结构维修件的相关性能试验研究，全面评价其工程应用的可行性。研究对照了增材制造与传统机械加工的钛合金材料与典型结构试样以及飞机结构维修件的力学性能，结果表明，增材制造钛合金材料室温拉伸、剪切、冲击性能均很优异，与钛合金板材相比各项力学性能相对误差均在10%以内；增材制造钛合金典型结构与机械切削加工典型结构相比，静强度相对误差均在5%以内，疲劳强度最大相对误差为12.9%,钛合金增材制造典型结构与机械加工典型结构力学性能处于同一水平；钛合金增材制造飞机结构维修件与高强度钢机械加工飞机结构维修件的补强效果相当甚至略优。研究表明，增材制造钛合金结构也能满足飞机维修工程的基本要求。     

机翼整体壁板数字化制造技术

随着现代机翼整体壁板设计水平的不断提高,传统的制造模式已不能满足其制造要求。分析了现代机翼整体壁板制造过程,论述了现代机翼整体壁板数字化制造的优势及数字化设计、成形性评估、展开与板坯建模、喷丸路径规划与映射、辅助工艺设计等主要支撑技术,同时阐述了各支撑技术的具体关键技术。     

钛合金精密内螺纹的数控加工研究

航空航天产品普遍使用了钛合金材料。由于钛合金材料自身的特点,其切削加工性很差。对于钛合金精密内螺纹的加工,刀具刚度差,冷却困难,是钛合金切削中最困难的加工工序。本文针对精密螺纹加工的规格及特点,开展了螺纹数控铣削与攻丝的工艺研究,通过大量切削试验及数据分析,为钛合金材料精密内螺纹的数控加工提出了具有一定指导意义的工艺方案。     

钛合金零件喷丸工艺及质量控制

目前,钛合金材料被广泛应用于国内航空工业中,但由于钛合金材料具有疲劳强度低、分散性大、硬度低及耐磨性能差等缺点,限制了其进一步应用。喷丸强化能够显著改善钛合金材料的抗疲劳性能,提高其微动疲劳抗力,从而可大幅提升钛合金零件的耐久性和可靠性。本文结合飞机起落架钛合金零件的喷丸强化实践,从材料和设备、制造过程以及维护质量3个方面进行控制,进一步保证了喷丸质量,提高了钛合金零件的使用寿命。     

钛合金紧固件在机械加工中存在的问题及措施

钛合金紧固件在机械生产加工当中使用范围广泛,构件的精准度和强度很高,各方面综合性能优越,能够运用到机械加工当中的各个领域,是一种加工生产的好材料。在钛合金紧固件使用的时候,也存在一定缺陷,这些缺陷直接影响了产品使用过程当中加工的质量,使加工存在一定的问题。本文从钛合金紧固件在机械加工当中存在问题及其改进措施进行探讨分析。     

液氮冷却下大进给铣削TC4钛合金的试验研究

钛合金是现代飞行器的主要结构材料之一,是一种典型的难加工材料。针对切削加工钛合金时刀具磨损快、表面质量不易控制等难题,将TC4钛合金作为研究对象,以液氮作为冷却介质,进行了TC4钛合金的大进给铣削试验,测试了液氮冷却条件下大进给铣削TC4钛合金的铣削力、铣削温度以及刀具磨损等,并与乳化液和低温冷风条件下的测试结果进行了对比分析。结果表明:在以较大的切削速度和每齿进给量铣削TC4钛合金时,采用液氮冷却比使用乳化液能更有效地降低切削力和切削温度;比采用低温冷风冷却能更有效地延长刀具寿命。     

超声滚压工艺对TC4钛合金表面残余应力的影响

钛合金关节轴承是航空发动机的重要部件之一,但由于其润滑条件较差,极易产生磨损从而导致失效事故。采用超声滚压工艺对钛合金试件表面进行强化试验,以有效增强试件表面耐磨性能和抗疲劳特性,并着重研究静压力、滚压次数和主轴转速等超声滚压强化工艺参数对钛合金表面残余压应力与剪切应力的影响规律。试验结果与理论分析结果表明,残余压应力随着静压力、滚压次数和主轴转速的提高而增大,剪切应力随着静压力、滚压次数和主轴转速的提高而总体减小;滚压后试件表面可获得-2 000～-500 MPa的残余压应力和-600～-300 MPa的剪切应力。超声滚压技术可以有效提高钛合金材料表面的残余压应力,并有效降低表面的剪切应力。     

钛合金加工工艺技术研究

钛合金材料是目前较难加工的材料之一,因其热传导系数小、比热低、化学性能活泼等特点,给机械加工带来一定的难度。本文通过某产品钛合金摇臂的工艺性及工艺难点分析,并通过工装、刀具、冷却液、切削参数等方面分析和选择,总结出钛合金加工的普遍原则。     

钛合金铣削刀具设计方法研究

钛合金属典型的难加工材料,文中从介绍钛合金的加工特点入手,提出一种新的钛合金铣刀设计方法,加工实践表明,该铣刀可提高切削效率及刀具寿命,改善钛合金切削加工困难状况。     

钛合金铣削加工刀具磨损有限元预测分析

钛合金Ti6Al4V因其优良的综合性能在航空航天领域有着广泛的应用。然而,在钛合金切削过程中,极易出现刀具磨损现象。目前尚缺乏钛合金加工用刀具寿命预测的有效手段和方法。针对这一问题,基于刀具在铣削工作过程中受到的热力耦合作用,利用Fick扩散定律揭示了刀具扩散磨损机理,构建刀具磨损模型;利用有限元仿真软件Advant Edge的二次开发技术,将刀具磨损模型嵌入到有限元模型中,进行刀具磨损的预测;进而借助刀具寿命试验,验证了刀具磨损模型的可靠性。     

碾压处理钛合金焊接接头疲劳试验数据统计分析

钛合金材料以其良好的机械性能在飞机结构制造与修理中一直备受关注。本文主要采用试验方法研究手工钨极氩弧焊焊接件碾压处理后的疲劳性能,取得了大量的试验数据,并根据可靠性理论,对疲劳实验得到的不完全寿命数据进行了统计处理,给出了航空结构设计与维修工程中有价值的结论。     

钛合金零件的机械加工工艺和质量控制

钛合金材料具有比强度高、变形系数小、热强性、低温韧性、抗腐蚀性和较好的焊接性能等优点，其越来越多地被用于制做飞机起落架结构承力件和紧固件等；但由于其导热系数小、弹性模量小、加工性能差、效率低、易烧伤和变形等缺点的存在，也影响其产品的加工及质量。本文结合多型飞机起落架的科研和生产实践，从材料、设备、人员、工艺规程及加工环境等几个方面进行控制，重点完善优化工艺过程，从而提高了加工效率，节约了制造成本，保证了产品质量。