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一种带筋圆筒件的扩张方法及其应用技术

技术编号:41118501 阅读:29 留言:0更新日期:2024-04-25 14:08
本发明专利技术提供一种带筋圆筒件的扩张方法及其应用。该方法包括:提供带筋圆筒件,并剖切蒙皮形成一条切缝,得到待扩张带筋圆筒件;构建待扩张带筋圆筒件的有限元模型,利用不同的扩张方式对有限元模型施加相同的位移量扩张切缝,得到多个仿真云图;基于多个仿真云图确定的最大应力集中区域分布数据,确定目标扩张方式;按照目标扩张方式对待扩张带筋圆筒件施加多个不同的位移量以扩张切缝,得到多个扩张后的带筋圆筒件,并基于扩张后的带筋圆筒件的扩张量和力学性能,确定最佳位移量;将目标扩张方式和最佳位移量的组合作为最优扩张方案。采用最优扩张方案扩张得到的带筋圆筒件具有较大扩张量和较好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于带筋壁板的制造,具体涉及一种带筋圆筒件的扩张方法及其应用


技术介绍

1、航空运载装备关键承载构件,如带筋壁板向着大型整体化和复杂高筋薄壁化发展,其制造水平对航空装备的性能、制造成本以及制造周期具有非常重要的影响。机身壁板是大型飞机关键承载结构,承受着机身弯曲、剪切以及扭转载荷等工况,占机身结构35%-45%,通过合理的结构优化设计,采用轻质材料与先进制造技术,能够大幅减轻机体结构重量,提升飞行器的综合性能。由于大型飞机机身壁板对承载性能要求极高,常采用轻质高强铝合金制造。

2、现有大型飞机的机身壁板主要存在三种制造工艺,第一种、采用蒙皮长桁组装结构,分别成形蒙皮与长桁,随后采用铆接将蒙皮与长桁连接起来。这类组装结构导致壁板的重量大,制造周期长且铆接质量难以保证;第二种、蒙皮与长桁采用激光焊接进行连接,这类连接方式虽然实现结构的减重,但是容易造成应力集中和变形复杂等问题,且蒙皮与长桁界面处的焊缝质量难以保证。第三种、采用挤压工艺先挤压出带筋的圆筒件,后续将带筋圆筒件展平成带筋平板件。由于挤压成型的筋条高度有限,可结合搅拌增材工艺在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带筋圆筒件的扩张方法,所述带筋圆筒件包括围成圆筒结构的蒙皮、及均匀分布于圆筒结构的内壁的偶数个筋条,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,所述步骤(4)包括:

3.根据权利要求2所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,多个所述取样区域包括扩张后的带筋圆筒件的最大变形区域、以及基于所述目标扩张方式对应的最大应力集中区域分布数据确定的最大应力集中区域。

4.根据权利要求1至3任一项所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,所述蒙皮包括多个间隔设置的第一蒙皮、及分别设置于两个相邻的第一蒙皮之间的多...

【技术特征摘要】

1.一种带筋圆筒件的扩张方法,所述带筋圆筒件包括围成圆筒结构的蒙皮、及均匀分布于圆筒结构的内壁的偶数个筋条,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,所述步骤(4)包括:

3.根据权利要求2所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,多个所述取样区域包括扩张后的带筋圆筒件的最大变形区域、以及基于所述目标扩张方式对应的最大应力集中区域分布数据确定的最大应力集中区域。

4.根据权利要求1至3任一项所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,所述蒙皮包括多个间隔设置的第一蒙皮、及分别设置于两个相邻的第一蒙皮之间的多个第二蒙皮,多个所述第一蒙皮和多个所述第二蒙皮交错连接围成所述圆筒结构,每个所述第一蒙皮的内壁连接一个所述筋条,所述切缝开设于所述第二蒙皮。

5.根据权利要求4所述的带筋圆筒件的扩张方法,其特征在于,所述待扩张带筋圆筒件包括第一端面和位于所述第一端面上侧的第二端面,所述第一端面与所述第二端面间隔设置形成切缝,所述多种扩张...

【专利技术属性】
技术研发人员:湛利华冯景鹏丁晟夏云霓杨有良惠生猛
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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