基于PCL语言的螺栓连接结构有限元分析系统研究

基于MSC.Patran平台实现一种快速、合理、可靠性高的螺栓连接结构的设计,利用PCL语言开发出螺栓连接结构的参数化有限元分析系统,使得设计人员无需掌握复杂的有限元理论和有限元软件的操作过程,只需输入所关心的参数,便可提交有限元软件进行计算,并保证集成程序各模块间数据的无间隔性共享,根据实际应用的结果验证分析系统准确可靠。

各向异性屈服准则的UMAT子程序二次开发研究

通过ABAQUS提供的UMAT子程序二次开发接口,结合完全隐式向后Euler图形返回算法,用Fortran语言编程,将Yld2004-18p各向异性屈服准则本构模型嵌入ABAQUS软件,并提出了一个通用的、柔性的本构模型二次开发结构模式。将Yld2004-18p屈服准则退化到Mises各向同性屈服准则,用于实例有限元分析,计算结果与ABAQUS自带的Mises屈服准则计算结果做比较,验证了二次开发过程的正确性,为后续嵌入更高级、更强健、更特殊的屈服准则提供研究思路和方法,使之用于精密塑性有限元分析。

翼梢小翼模具制造技术研究

以ARJ翼梢小翼复合材料模具制造为出发点,分析了翼梢小翼结构特点,论证了前梁、蒙皮复合材料模具设计方案。从理论上估算由于Q235模具和复合材料前梁零件热膨胀系数不一致导致的尺寸变化值,以殷钢材料代替Q235制造复合材料成形模具。提出了复合材料固化成形回弹补偿修形方案,通过迭代补偿,修正出能满足复合材料零件偏差要求的模具,为翼梢小翼模具及复合材料成形模具的制造提供技术支持。

管件弯曲过渡区研究及回弹控制

针对小直径厚壁管件,把成形部分沿长度方向划分为曲率过渡区和稳定区,利用有限元数值模拟分析了工艺参数(进给速度、弯曲速度和扭转速度)对管件过渡区曲率的影响,建立了管件弯曲角和稳定区曲率的关系。通过自主研发的空间管件数控弯曲设备,基于DMC2210运动控制卡,使用C++软件中MFC模块编写控制程序和操作界面进行加工试验,并验证了加工后的圆柱螺旋管件和空间变曲率管件的有效性。结果表明:管件加工误差在合理范围内,基本满足设计和使用要求。

一种机器人末端制孔接触式法向找正技术研究

针对飞机自动化装配中对机器人自动制孔设备的控制要求,设计出一套以工业机器人为载体,基于压力脚压紧条件下的法向找正机构。该机构基于多平面方程利用最小二乘法标定传感器初始位姿,采用新型接触式传感器测量产品表面数据,精确计算当前刀具与产品表面的法向夹角;研究机器人找正算法,建立法向找正数学模型,计算出机器人需要到达的姿态,将数据发送到机器人控制器驱动机器人精确运动到正确位置,实现末端执行器上刀具与产品表面的法向重合。通过实验验证,该套系统末端制孔垂直精度在0.3°以内,完全满足航空标准0.5°的要求,提高了制孔质量。

大飞机工装数字化生产线

大飞机的研制质量和周期很大程度上依赖于工艺装备(工装)的设计制造质量和周期。通过集成工装设计、制造、管理技术,构建飞机工装数字化生产线,实现工装研发过程各环节数据流的畅通,才能充分发挥数字化技术在工装研发过程中的作用。中航飞机西安飞机分公司的大飞机工装数字化生产线的应用实践表明,在数字化环境下,机床的加工效率显著提高,工装返工数量大幅下降。