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- 航空复合材料电磁感应焊接强度试验研究
- 作者： 苏洲 黄晓明 陈中傲 于立国 游文涛 来源： 滨州学院学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 正交试验 焊接参数 层合板 航空复合材料
- 描述： 为分析航空复合材料电磁感应焊接时焊接参数对层合板搭接接头力学性能的影响，探究不同焊接功率、焊接时间、焊接压力对碳纤维增强复合材料层合板焊接强度的影响规律，进行了航空复合材料电磁焊接强度试验。首先制备碳纤维复合材料层合板，设计三因素四水平正交试验，通过拉伸试验机获取焊接强度试验数据，确定最优电磁焊接组合参数；其次分别对三种焊接参数进行试验，分析不同焊接参数对碳纤维复合材料层合板焊接强度的变化规律。结果表明：焊接最优组合参数为焊接功率3.0 kW、焊接时间10 min、焊接压力1.0 MPa;对焊接强度影响程度最大的因素为焊接功率，影响程度最小的因素为焊接压力；当焊接功率为2.5 kW、3.0 kW,且焊接时间大于10 min时，随焊接时间增大，焊接强度逐渐减小。
- 基于损伤失效模型的航空复材板钻削分析
- 作者： 董正宝 刘梁 于立国 苏洲 陈中傲 黄晓明 来源： 滨州学院学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空复材 损伤失效模型 有限元分析 钻削
- 描述： 基于损伤失效模型，对碳纤维复合材料层合板的钻削过程进行有限元建模。通过钻削过程分析，将钻削历程分为钻入、稳削和钻出三个阶段，分析了钻削轴向力变化规律。研究表明，稳态钻削时平均钻削力为266.5 N,钻入和钻出过程钻削力变化斜率分别为0.62 N/s和-1.77 N/s。分析钻削过程树脂破坏和纤维破坏过程，发现其形貌主要受刀具横刃和切削刃影响，树脂与纤维应力呈圆形和十字形分布，最大损伤应力分别为191 MPa和1450 MPa;最后对钻入口与钻出口破坏程度进行分析，结果表明钻出口撕裂程度明显大于钻入口。
- 民机复合材料含镍涂层涡流加热效应及其除冰研究
- 作者： 游文涛 来源： 中国民用航空飞行学院 年份： 2019 文献类型 ： 学位论文 关键词： 涡流效应 化学镀 导磁镍粉 碳纤维复合材料 飞机除冰
- 描述： 民机复合材料含镍涂层涡流加热效应及其除冰研究
- 铝合金航空整体结构件加工变形机理与预测研究
- 作者： 黄晓明 来源： 山东大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： T7451铝合金 航空整体结构件 加工变形 应力 温度 刚度特性 预测系统 7050
- 描述： 随着航空飞行器综合性能的不断提高,对航空器结构件的高精度制造提出了更严格的要求。目前大型航空整体薄壁结构件加工变形的问题日益突出,航空结构件加工后往往发生弯曲、扭转或弯扭组合的整体变形,难以达到设计要求,严重影响了航空航天产品的生产效率与成本。航空整体结构件加工变形产生的影响因素包括结构件的材料属性、工件的结构特征、毛坯初始残余应力、切削应力、温度变化等。由于国内外有关整体结构件加工变形的研究往往偏重于某单一因素,对航空整体结构件变形产生机理缺乏深入了解,同时缺乏有效的变形预测手段,这都极大地限制了航空整体结构件在实际生产中的应用与发展。因此,进行航空整体结构件加工变形机理及变形预测的理论和应用研究具有重大工程意义和应用价值。本文在国家自然基金项目“基于局部应力调整航空整体结构件变形校正理论和方法研究”(51275277)和某军工企业项目"CATIA环境下铝合金大型结构件变形预测与补偿系统开发”的资助下,以7050-T7451铝合金为研究材料,针对铝合金整体结构件加工变形机理开展研究,旨在明确回答“工件为什么变形”以及“影响变形的主次因素是什么”这两个问题,以工程应用为最终目标,建立变形快速预测系统平台。本文采用理论分析、有限元建模和试验研究相结合的方法,分析加工过程刚度演变、应力重分布和变形的关系,通过对单因素影响作用到考虑多因素综合影响作用的整体结构件变形预测,建立了综合考虑加工过程工件刚度特征、毛坯初始残余应力、加工应力以及温度变化产生的热膨胀等多因素耦合产生的航空整体结构件变形预测模型,有效提供铝合金航空整体结构件的加工变形预测、控制和工艺参数优化依据。首先,准确测定了不同温度下7050-T7451铝合金热膨胀系数,构建了不同温度区域,铝合金预拉伸板材不同纤维方向精确热膨胀系数数学模型,并借助Windows自带的Access建立热膨胀系数查询数据库。从铝合金材料的组织成分和金相结构变化角度,揭示了铝合金热膨胀系数变化的材料学内在本质。分别采用平均热膨胀系数和准确热膨胀系数对工件变形进行预测分析,采用准确热膨胀系数模型后,热变形最大相对计算误差由17.4%降为9.5%。以7050-T7451铝合金预拉伸板材加工长梁隔框工件为例,通过建立加工过程有限元模型,分析航空整体结构件数控加工过程中残余应力的演变规律,揭示加工过程整体结构比例件的变形特点以及与之相对应的残余应力状态关系；进行基于等效弯曲应变能的刚度计算方法研究,通过不同加工阶段工件等效刚度计算,分析航空整体结构件数控加工过程中刚度变化规律；最后以隔框工件为例,分析不同隔框加工次序对工件刚度演变和应力重分布的影响,建立刚度变化-残余应力演变-工件变形映射关系模型。结合电解剥层法和X射线衍射法,精确测定了7050-T7451铝合金铣削加工应力幅值及拉压特性,获得了铣削加工应力特征曲线。揭示了铣削加工工艺参数和刀具结构参数对加工应力的影响规律,分析了影响加工应力变化的主次因素,建立了铣削加工应力经验公式。基于化铣铝合金速率的标定试验,分析了不同毛坯初始应力和铣削应力耦合作用对不同厚度薄板变形的影响。通过化铣剥除加工应力,基于典型结构件变形对比分析,获得了毛坯初始应力和加工应力对工件变形的影响贡献率。基于ABAQUS仿真软件计算内核,利用自定制应用程序二次开发技术,开发了大型铝合金整体结构件变形预测平台,实现了大型复杂整体结构件变形快速预测仿真分析前处理建模、作业提交及后处理操作的参数化和自动化。以某民机长梁结构件为例,分析多应力因素耦合作用下工件加工变形规律,研究加工过程,复杂长梁结构件刚度演变规律。结果表明长梁结构件主要变形方式为弯曲变形,毛坯应力是变形的主要原因,加工应力使得长梁结构件产生一定扭转变形。
- 飞机结构铝合金PPy/rGO复合镀层及其防腐蚀性能
- 作者： 秦文峰 范宇航 符佳伟 王新远 游文涛 来源： 中国表面工程 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 聚吡咯 电镀 石墨烯 防腐蚀性能 铝合金
- 描述： 飞机结构铝合金PPy/rGO复合镀层及其防腐蚀性能
- 航空长梁整体结构件加工变形预测及校正分析
- 作者： 黄晓明 孙杰 李剑峰 来源： 第七届全国机械工程博士论坛 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 有限元数值模拟 长梁整体结构件 加工变形 变形校正
- 描述： 航空整体结构件的加工变形和变形校正是制约结构件加工效率的瓶颈技术,针对长梁零件加工后的出现变形问题,构建薄壁长梁整体结构件加工变形有限元模型进行数值计算。研究表明,在毛坯初始应力和加工应力的作用下,长梁件出现弯曲扭转复合变形,工件结构刚度不对称是导致工件弯曲变形的重要原因。以变形结果作为校正目标模型,进行加载.卸载反弯和扭转校正分析,对校正参数、校正载荷施加形式及校正效果等关键技术进行研究。根据长
- 航空长梁整体结构件加工变形预测及校正分析
- 作者： 黄晓明 孙杰 李剑峰 来源： 中国工程机械学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 有限元数值模拟 长梁整体结构件 加工变形 变形校正
- 描述： 航空整体结构件的加工变形和变形校正是制约结构件加工效率的瓶颈技术,针对长梁零件加工后出现变形问题,构建薄壁长梁整体结构件加工变形有限元模型进行数值计算.研究表明,在毛坯初始应力和加工应力的作用下,长梁件出现弯曲扭转复合变形,工件结构刚度不对称是导致工件弯曲变形的重要原因.以变形结果作为校正目标模型,进行加载-卸载反弯和扭转校正分析,对校正参数、校正载荷施加形式及校正效果等关键技术进行研究.根据长梁整体结构件变形校正图谱,当在-Y方向施加9 050N4点反弯校正载荷,在垂直X顺时针方向施加145×10~3 N·m矫正扭矩时,可以得到理想的校正效果.