机翼长桁修理方案对机翼抗疲劳性能的影响仿真分析

机翼结构修理方案涉及修理材料强度、铆钉剪切承受、抗疲劳性能以及整体油箱防腐蚀。高质量的机翼结构修理一直是各型民用航空器共同追寻的目标。长桁作为机翼的组成部分,其力学参数、化学性能直接决定机翼结构的功能,并间接影响航空器适航与否。本文围绕修理方案对机翼长桁抗疲劳性能的影响展开相关研究学习。结合国内外学者在该方面的研究成果,基于CATIA建模工具的零件设计模块和创成性曲面模块完成对机翼长桁结构的模型设计,最终通过ANSYS workbench软件结合CATIA模型分析机翼长桁在受交变载荷时的疲劳性能,然后和按照修理方案修补后的长桁进行疲劳寿命对比分析。

纤维增强复合材料机翼长桁压缩破坏预测方法

提出了一种分析和预测在压缩载荷作用下纤维增强复合材料机翼长桁的极限承载能力以及破坏位置的方法,建立了分析其形变和渐进破坏的有限元模型,采用应力描述的二维Hashin失效准则预测材料的初始失效,并提出了一种材料受损后的刚度折减方案;由应力失效和断裂力学中的能量释放率控制材料渐进损伤的演化模式,并以损伤变量的形式表征材料的受损程度;在有限元软件ABAQUS/Standard平台上编写用户材料子程序(UMAT),运用黏性正则化方法帮助收敛,并将其预测结果与复合材料机翼长桁的压缩实验结果加以对比.结果表明,所得极限承载能力以及破坏位置的预测结果与相应的实验结果较吻合.

机翼长桁检验柔性工艺装备研制关键技术研究

面向新一代飞机制造数字化、柔性化的需求,基于柔性工装技术,设计了机翼长桁检验数字化柔性工装系统。通过总体设计和综合精度分析研究,建立了基于现场总线技术的柔性工装控制系统,开发了柔性工装专用的工艺控制软件,最后把该系统应用于实际生产。与原有工装相比,该柔性工装极大地缩短了长桁检验工装的研制生产周期,降低了长桁检验工装的研制生产成本,提高了长桁检验效率,减少了厂房占用面积。

C919机翼长桁弯曲成型技术研究

机翼长桁是飞机的重要承载结构件,属于变截面弯曲型材,其自动化加工难度大。目前的生产方式是人工操作压力机逐段压弯成型。该方法主要依赖人工经验,费工、费时,且成型精度与质量难以保证,无法适应长桁零件的大批量数字化生产。为改变人工加工方式,针对C919机翼长桁零件,进行了三支点弯曲回弹理论计算;建立了有限元数值模拟模型,根据实际加工参数进行了有限元模拟计算,得到宽窄截面处的回弹规律;将各施压点的理论计算、有限元模拟计算、人工加工后的弧高进行了对比,结果表明:三者具有较好的一致性。采用设计的卧式自动化弯曲加工设备对长桁进行压弯试验,并使用样板对其精度进行检验。试验结果显示,可根据模拟数据编制加工参数进行自动化加工,其精度符合样板检测精度要求。研究结果为实现数字化精准成型,满足长桁批量化生产需求提供了技术支撑。