计算机辅助复合材料热压罐成型模具设计

摘要

热压罐成型为复合材料的主要制造方法之一，在该方法中，由成型工装来保证构件的几何形状，因此，模具的质量将直接影响复合材料构件的质量。本文通过建立大尺寸热压罐成型CFRP知识框架管理系统，管理模具设计、变形模拟、测试及制件质量数据；研究了复合材料构件工装的设计流程，结合工装设计流程和该系统集成方法，开发了复合材料构件工装设计系统。
　　采用本体技术对设备能力参数、工艺过程参数、工装模具信息进行了分析，建立主要工艺装备框架式模具设计的知识表达模型框架，开发了基于模拟的模具设计原型系统。为针对所提供的复合材料加筋壁板构件的几何尺寸，在考虑一定工艺环境的情况下，给出一个在满足一定构件温度场均匀性条件的相应较为合理的框架式模具设计参数。
　　通过数值模拟技术建立热压罐模具在成型加工过程中的变形模型；通过激光检测技术获取热压罐模具的型面尺寸，利用在线检测技术获得模具在复合材料加工过程中的形状变化历程；开发具有自主知识产权的模具变形模型预报及快速设计软件，提高模具设计质量和效率，提高热压罐工艺的制件精度。
　　结合工装设计流程，开发了复合材料构件工装设计系统，对系统的框架和主要功能进行了详细的论述。以某飞机复合材料蒙皮构件为例，验证了本文温度场模拟模型、有限元变形预测的合理性和有效性。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1课题来源及目的和意义

1.2国内外研究情况

1.3课题主要研究内容

第2章 基于知识重用的热压罐成型模具快速设计知识框架建立

2.1引言

2.2框架式模具型面建模方法

2.3热压罐成型工艺和模具的本体知识构建

2.4本章小结

第3章 复合材料构件热压罐成型的框架式模具设计软件

3.1引言

3.2模具设计计算过程

3.3模具设计功能模型

3.4模具设计软件操作流程

3.5框架式模具设计软件的应用

3.6本章小结

第4章 热压罐成型工艺的框架式模具变形分析

4.1引言

4.2模具变形分析方法

4.3复合材料构件工装型面补偿

4.4本章小结

第5章 复合材料构件模具设计系统实现

5.1引言

5.2复合材料模具设计的流程

5.3复合材料构件壁板的设计

5.4典型壁板模具的应用

5.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

个人简历