整体壁板展开建模及喷丸成形延展补偿技术研究

摘要

机翼是近现代军用、民用飞机的关键承力部件，而机翼整体壁板成形技术在整个飞机研制过程起到关键作用。整体壁板在制造过程中，由于喷丸工艺的影响，材料沿展向和弦向存在延展变形，大尺寸超临界复杂的整体壁板，延展变形愈加明显。如何攻克整体壁板成形延展量的准确计算与壁板板坯补偿修正方法己成为我国大型飞机研制的关键技术问题之一。
　　本文首先从整体壁板展开方法入手，分析曲面离散度对展开精度的影响，得出曲面离散程度越高，展开误差越小，但展开所花费的时间及耗费系统资源越多；通过展开基点对展开精度的分析，表明展开基点选择在展开曲面几何中心处，形状误差最小，展开精度越高。
　　其次从影响整体壁板喷丸延展变形的因素出发，详细阐述了整体壁板板坯数控切削加工、整体壁板喷丸成形强化以及整体壁板加工环节中环境温湿度因素方面的问题。通过对整体壁板板坯数控切削加工、喷丸成形强化的延展应变的数值计算和试验数据对比，得出整体壁板数控加工、喷丸成形强化环节的延展变形规律。
　　然后经过对整体壁板喷丸成形强化后测量数据的初步筛选、方向转化、比例缩放和最小二乘拟合四步处理过程，得到整体壁板的实际延展补偿量，保证了补偿建模的合理性，同时避免了由于补偿值的不连续性导致的数模后续处理问题；实现了整体壁板展开板坯补偿模型的快速准确建立。
　　最后通过试验手段，测量多架份整体壁板喷丸成形强化延展数据及补偿修正后的喷丸强化延展数据，对比验证本文提出的整体壁板喷丸延展补偿理论和方法的可行性。

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目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 主要问题分析

1.3 国内外研究状况

1.4 发展趋势分析

1.5 论文主要研究工作

第2章 整体壁板展开建模技术研究

2.1 曲面展开技术

2.2 展开误差分析

2.3 展开过程对展开精度的影响

2.4 整体壁板展开板坯模型重构

2.5 本章小结

第3章 整体壁板喷丸成形延展变形规律研究

3.1 板坯切削加工对延展变形的影响

3.2 环境温度变化对延展的影响

3.3 喷丸成形对壁板延展变形的影响

3.4 本章小结

第4章 整体壁板展开板坯模型补偿修正技术研究

4.1 板坯模型补偿修正算法

4.2 试验及分析数据处理

4.3 基于CATIA的壁板延展变形补偿建模

4.4 本章小结

第5章 试验验证

5.1 试验条件

5.2 试验结果及分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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