發(fā)布時間：2021-01-20 18:19

　　民航新型飛機廣泛應用復合材料,蒙皮是易損傷結構,其維修需要打磨。復合材料蒙皮是復雜空間自由曲面結構,現有人工打磨的質量不穩(wěn)定且維修時間長,亟需研發(fā)高剛度的自動化裝備。面向飛機復合材料蒙皮維修曲面打磨的需求,在國家自然科學基金和民航聯合研究基金資助下,系統(tǒng)研究了一種非對稱并聯機構的靜剛度建模策略�？紤]非對稱并聯機構的結構特點,探究其位置逆解問題,得到動平臺與支鏈間的速度關系。采用基于運動學正解的空間搜索法,綜合機構尺度影響因子和以機翼為打磨對象的參數條件,分析并聯機構工作空間的構成。根據虛功原理建立支鏈和動平臺參考點間的映射,基于子結構綜合思想,建立考慮球鉸和虎克鉸彈性的UPS支鏈剛度矩陣,結合單元集成法和矩陣位移法推導出平行四邊形支鏈的剛度矩陣,利用變形疊加原理在界面協(xié)調條件下構造出并聯機構末端的半解析靜剛度模型。實現機構在全域內靜剛度的預估,得到工作空間中的剛度分布規(guī)律。搭建機構的有限元模型,在工作空間的典型位姿下進行靜力學解析,計算并聯機構的各向變形規(guī)律,對比分析剛度解析模型與有限元模型的差異,驗證靜剛度建模方案的正確性。通過模態(tài)分析獲得并聯機構的動態(tài)特性,找到容易產生共振的部位。... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

飛機復合材料蒙皮損傷的主要因素

而空客 A350 則為 52%[4-6]。如圖1-2 所示。目前國內大客機 C919 同樣對復合材料的使用有特定規(guī)定，大約占機身重量20%左右。民用飛機（還有商用飛機和通用航空機）的復合材料的廣泛使用使得迫切需要先進的維修技術和維護設備，以實現高效穩(wěn)定的復合材料結構加工。圖 1-2 復合材料在飛機結構上的重量占比演變飛機復合材料結構復雜程度使得打磨和維修的難度遠大于傳統(tǒng)航空金屬結構。美國CACRC 在 2007 年承認，在與民用飛機復合材料維修出現發(fā)生的維修情況，一直以來都尚未得到徹底的解決[7-8]。與不斷增長的應用相比，復合材料修復和技術標準或規(guī)范的確定探討屬于比較滯后[9-10]。目前常采用的手工打磨受到工人技術等級和熟練程度的影響，工作效能不高、打磨空氣差、工作強度大、打磨精度無法保障（如圖 1-3）。手工打磨方法在針對空間曲面包含不恰當碰撞、曲面的空間曲率不固定等問題上，可能會發(fā)生蒙皮表層有凹坑甚至過量磨削的現象，從而無法達到機身表層質量的規(guī)定。這導致飛機蒙皮的使用壽命縮短

復合材料


本文編號：2989537