数字技术在机身复合材料上壁板制造中的应用

  近年来,先进复合材料以其比强度和比模量高、抗疲劳性好、耐腐蚀等优点成为飞机结构的重要材料,复合材料用量也成为评价飞机是否先进的指标之一。为了提高复合材料构件的制造质量,缩短制造周期,降低成本,将数字技术应用于飞机复合材料构件设计、分析成型模具的制造和检验、预浸料自动下料和各层铺敷激光投影定位、自动铺带或丝束铺放以及无损检测等过程,已成为飞机复合材料制造业发展的主流方向。
  复合材料结构的设计/制造一体化技术
  由于飞机外形为曲面,结构的零件数量大,装配过程中协调关系复杂,按传统的模线-样板模式完成结构设计、零件或构件的制造及部件的装配,经常发生尺寸干涉等不协调情况。基于数字化技术的并行工程设计理论在飞机复合材料结构设计领域的应用彻底改变了这一状况,这一技术被称为复合材料结构的设计/制造一体化技术。
  在复合材料结构设计过程中,充分考虑结构性能的同时还要考虑结构的可制造性,即产品制造工艺方案的可实施性和产品工程化生产的周期及成本的合理性。这一过程要在结构设计人员的主持下,并行进行产品的结构分析和优化、材料选择、制造工艺分析、装配分析及工程化生产制造工艺方案的分析和选择等工作,各个专业可实现资源共享、协同参与、并行设计。设计过程中的每一处修改都及时送达产品开发过程涉及的每一个人,这样可避免设计与制造之间的不协调,减少反复和修改次数,缩短产品的研制周期,终达到降低成本的目的。由于复合材料的应用经验积累不足,目前只能在成熟产品经验的基础上,按照复合材料结构的积木式试验验证方法,进行结构材料、结构元件、结构组合?
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