一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法
2023-04-26 09:25:21 1
一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法
【專利摘要】本發明屬於飛機設計領域，涉及一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法，其特徵在於，包括如下步驟：採用拉丁超立方試驗設計方法，確定50～100組面板厚度、縱橫筋條間距、縱橫筋條高度、筋條凸緣厚度和高度設計參數組合；建立各組設計參數的平面加筋壁板有限元分析模型，實現由平面壁板變為雙曲壁板；對有限元模型進行修正，保證有限元模型分析結果與真實加工的產品變形規律一致；通過圖表方式總結各設計參數與壁板曲率變化的關係。其有益效果是：方法簡單易行，提高設計效率，易於推廣應用，具有較大的實用價值。
【專利說明】一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於飛機設計領域，涉及一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法。
【背景技術】
[0002]大型雙曲外形特徵的主承力加筋壁板是機身結構中的重要零件，尺寸一般為3?5米Xl?2米，壁板一側布置縱橫雙向筋條，主要作用是承受壁板面內的雙向拉-壓/拉-拉/壓-壓載荷和壁板法向的油壓載荷。常規加工方法是選定大尺寸的鍛件進行雙面機加，先加工有筋條一側，然後加工另一側，但是在加工過程中變形很難控制，而且鍛件尺寸很大，成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是為了解決以上問題，結合厚板機加滾壓彎曲成型工藝，提供一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法，可以有效地預測壁板加工後的變形，提高設計效率，且工藝簡單，成品率高，成本較低。
[0004]本發明的技術方案是:一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法，其特徵在於，包括如下步驟:
[0005]第一，用拉丁超立方試驗設計方法，確定50?100組面板厚度、縱橫筋條間距、縱橫筋條高度、筋條凸緣厚度和高度設計參數組合；
[0006]第二，分別建立各組設計參數的平面加筋壁板有限元分析模型，利用有限元分析手段模擬平面加筋壁板沿壁板對角線方向不同位置經過滾壓機加工之後的變形，實現將平面壁板變為雙曲壁板；
[0007]第三，結合厚板機加滾壓成形工藝，在考慮壓彎過程的結構回彈變化之後，對有限元模型進行修正，保證有限元模型分析結果與真實加工的產品變形規律一致；
[0008]第四，通過圖表方式總結各設計參數與壁板曲率變化的關係，圖表用於指導工程結構設計。
[0009]本發明技術方案結合厚板機加滾壓彎曲成型工藝，有效預測壁板經過加工之後的變形。
[0010]本發明的優點是:方法簡單易行，提高設計效率，易於推廣應用，具有較大的實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明實施例結構示意圖。
[0012]圖2是本發明實施例滾壓成形路線示意圖。
[0013]圖中的直線表示壁板經過滾壓機加工的位置。
[0014]圖3是本發明實施例有限元模擬滾壓成形示意圖。
[0015]圖4是面板I厚度一曲率示意圖
[0016]圖5是縱橫筋條2間距一曲率不意圖
[0017]圖6是縱橫筋條2 1?度一曲率不意圖
[0018]圖7是筋條凸緣3厚度一曲率示意圖
[0019]圖8是筋條凸緣3高度一曲率示意圖
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體的實施例並結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
[0021]圖1，所示為典型機身雙曲縱橫加筋壁板結構，包括面板1、縱橫筋條2、筋條凸緣3。
[0022]一、用拉丁超立方試驗設計方法，確定60組面板I厚度、縱橫筋條2間距、縱橫筋條2高度、筋條凸緣3厚度和高度設計參數組合，具體詳見表I ;
[0023]表I設計參數組合(單位:mm)
[0024]
序號I面板I厚度I縱橫筋條2間距I縱橫筋條2高度I筋條凸緣3厚度I筋條凸緣3高度
?1.746 19.83 10.2031.1362.525
21.03417.12 11.2881.9242.797
31.27114.41 13.4580.6531.169
41.23710.68 13.1861.2372.39
52.69517.46 140.805ΤΓθ?
62.08525.25 12.2370.6271.78
72.72924.92 10.2711.1861.644
8315.42 11.5591.2122.729
92.25418.47 10.4071.8981.814
101.54220.17 10.5421.7712.254Tl2.356 20.51 13.86422.322
122.05112.71 10.4751.1611.136
131.50818.14 13.6611.5681.746
141.81423.56 13.2540Γδ2.288
152.18630 12.9831.4922.86416|2.525|15.08|l3.322|l.059|l.508
172.55919.1513.1190.6022.966
181.644227211.0850.8561.915
191.37329.6610.0680.8311.712
201.10219.4913.0511.2882?22
212.62721.1910.3391.0341.068
222.89812.3712.3731.9751.407
232.83128.9810.9491.9492.051
241.71218.8112.1691.7462.356
252.76310.3413.7290.9832.932
261.47528.6410.8810.5252.831
271.13625.5911.3560.7541.949
[0025]
28|l.339|16.1|13.593|θ.576|2.661
29?26.9511.0171.8222.017
302.01721.8612.5080?782.627
312.45822.5410.610.5511.441
321.16916.44101.0851.271
331.67814.0711.1531.7971.203
341.8812^911.6951?391.339
351.40713.7310.8141.3391.475
362.391013.5250.8811.542
371.30527.2911.8981.5172.763
381.84711.0213.7971.3142.559
【權利要求】
1.一種大型雙曲主承力壁板成型規律分析方法，其特徵在於，包括如下步驟: 第一，採用拉丁超立方試驗設計方法，確定50?100組面板厚度、縱橫筋條間距、縱橫筋條高度、筋條凸緣厚度和高度設計參數組合； 第二，分別建立各組設計參數的平面加筋壁板有限元分析模型，利用有限元分析手段模擬平面加筋壁板沿壁板對角線方向不同位置經過滾壓機加工之後的變形，實現由平面壁板變為雙曲壁板； 第三，結合厚板機加滾壓成形工藝，在考慮壓彎過程的結構回彈變化之後，對有限元模型進行修正，保證有限元模型分析結果與真實加工的產品變形規律一致； 第四，通過圖表方式總結各設計參數與壁板曲率變化的關係。
【文檔編號】G06F17/50GK104133927SQ201410173039
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月27日 優先權日:2014年4月27日
【發明者】楊旭, 朱天文, 劉利陽, 張鐵亮, 劉英福 申請人:中國航空工業集團公司瀋陽飛機設計研究所