由于先進(jìn)復(fù)合材料性能優(yōu)異且可設(shè)計(jì)性強(qiáng),在飛機(jī)上取得大量應(yīng)用,大型復(fù)合材料構(gòu)件成型主要采用熱壓罐固化工藝。其中工裝剛度、熱慣量等性能對構(gòu)件最終成型質(zhì)量起到了決定性的作用,工裝設(shè)計(jì)制造占據(jù)復(fù)合材料構(gòu)件制造成本很大比例。本文針對目前復(fù)合材料構(gòu)件熱壓罐成型工裝設(shè)計(jì)效率低和工裝材料成本高的問題,基于多學(xué)科優(yōu)化平臺mode FRONTIER,綜合參數(shù)化CAD模型、有限元分析以及CFD分析,建立了復(fù)合材料構(gòu)件熱壓罐成型工裝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程,對工裝進(jìn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文主要工作如下:1)通過分析蒙皮類復(fù)合材料構(gòu)件熱壓罐成型工裝結(jié)構(gòu),確定設(shè)計(jì)參數(shù),建立了工裝的參數(shù)化模型。通過VB語言對CATIA進(jìn)行二次開發(fā),編寫了工裝參數(shù)化設(shè)計(jì)程序,實(shí)現(xiàn)了工裝參數(shù)化建模。2)通過ABAQUS對工裝不同工況下進(jìn)行了力學(xué)分析,得到工裝應(yīng)力分布和變形分布規(guī)律。編寫了 Python腳本程序?qū)崿F(xiàn)ABAQUS的批處理操作,實(shí)現(xiàn)了工裝有限元建模及后處理的自動化。3)建立了工裝-熱壓罐的簡化模型,通過前處理軟件HyperMesh對工裝-熱壓罐模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,并編寫了 Tcl腳本文件,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格劃分自動化。通過fluent對工裝-熱壓... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｂ７８７結(jié)構(gòu)材料分布??

?２０?１??ａｅｒｆ，ＡｆＧ??圖１．１?Ｂ７８７結(jié)構(gòu)材料分布??軍用、民用和輕型直升機(jī)均大量應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，例如，Ｖ－２２旋翼飛??機(jī)復(fù)合材料使用量為５１％，美國武裝直升機(jī)科曼奇（ＲＡＨ－６６）的復(fù)合材料使用??量為５０％，歐洲ＮＨ－９０直升機(jī)的復(fù)合材料使用量達(dá)到８０％，接近全復(fù)合材料結(jié)??構(gòu)。??復(fù)合材料在飛機(jī)上用量增長趨勢明顯，如圖１．２所示。??１００????ｗ???＿?Ｘ－４７??■軍機(jī)?ｘ＿４５＃??８０－?？無人機(jī)??▲民機(jī)??▼直升機(jī)?Ｒ１＇４??＾?Ｖ－２２?ＲＡＨ６６?Ａ３５０ＸＷＢ??Ｓ?ＥＦ－２０００?Ｂ７８７??４０?－?■??亨?Ｒａｆａｌｅ??ｇ?．?■匕－２２?ａＡ３８０??２０＇?Ｆ－１８?▲?Ｂ７７７??Ｆ?ｈｃ?２?Ａ３４０?▲??Ｂ７４７．?Ｆ；１５?Ａ３１０??０?－?▲▲??Ｌ１０１１??ｉ?｜?＇?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１??Ｉ９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?２０１０??年份??圖１．２復(fù)合材料在飛機(jī)上用量??在結(jié)構(gòu)應(yīng)用上，最初階段，復(fù)合材料主要應(yīng)用在受力很小的結(jié)構(gòu)上，如各類??口蓋、整流罩、擾流板、艙門等。之后階段，復(fù)合材料應(yīng)用到受力較小的部件如??升降舵、方向舵、襟副翼等。逐漸發(fā)展到受力較大的部件，如垂尾、平尾等開始??３??

?第１章緒論??使用復(fù)合材料。目前，復(fù)合材料在主承力構(gòu)件，如機(jī)翼、機(jī)身上取得應(yīng)用［９＿１Ｑ］。??為Ａ３８０上的復(fù)合材料構(gòu)件分布情況。圖１．４為復(fù)合材料機(jī)翼蒙皮。圖１．５為復(fù)??合材料機(jī)身段，復(fù)合材料機(jī)身結(jié)構(gòu)的零部件數(shù)量很少，大大筒化了飛機(jī)裝配工作。??變?ＣＦＲＰ?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｔ＾ｉｌ?Ｐｌａｎｏ??Ｕｐｐｃ／?０？ｃｋ?Ｆｌｏｏｒ?Ｂ？ａｍｓ?／?Ｔａｉｌ?ｃｏｎｅ??ＣＦＲＰＯｕｌｅｒ?Ｆｌａｐｓ?ｊＭ??，?ｗｉｎ９ｆ，Ｍ?蜃??Ｕｎ－ｐｒｏｓｓｕｆｉ／ｅｄ?Ｆｉｔ＊ｅ（ｊ＾ｅ??、?＊?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?Ｔａｉｌ?Ｐｌａｎｅ??＾ｍａＧ＾ｒｏ＾ｎ?；?Ｅｎ９．ｉｉｅ??Ｃｏｗｆｉｎｇｓ??Ｃｅｏｔｓｒ?Ｗｓａｇ?Ｓｏｘ?ｉｔ??Ｆｌａｐ?ｔｒａｃｋ；?ｐａｎｅｌｓ?，＞＊？?￣?Ｔ－？？?ｊ．?Ｒａａ？?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?Ｂｕｌｋｈｅａｄ??？?圓??＾ＡＩＲＢＵＳ??圖１．３?Ａ３８０復(fù)合材料構(gòu)件??圖１．４復(fù)合材料機(jī)翼蒙皮??ｉ．碰＾Ｊ一一一?－…一??圖１．５復(fù)合材料機(jī)身段??在復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝選擇方面，傾向于整體成型方向。復(fù)合材料制造工??４??

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本文編號：2926475