【摘要】：航空導(dǎo)管作為一類介質(zhì)運(yùn)輸承載構(gòu)件被廣泛用于航空領(lǐng)域,其分別承擔(dān)著動(dòng)力傳遞、流體輸送、線纜保護(hù)等作用。管路系統(tǒng)為最后一個(gè)裝入飛機(jī)的系統(tǒng),其裝配過(guò)程受飛機(jī)其他零部件裝配準(zhǔn)確度的影響,常出現(xiàn)按要求成形出的導(dǎo)管無(wú)法安裝到飛機(jī)既定位置的現(xiàn)象。因此,本文提出對(duì)不符合裝配要求的導(dǎo)管進(jìn)行二次校形。通過(guò)調(diào)整導(dǎo)管部分彎曲段的彎曲角度,以補(bǔ)償由制造和裝配產(chǎn)生的誤差,使導(dǎo)管滿足使用要求。本文通過(guò)解析法分析了導(dǎo)管彎曲成形機(jī)理,確定了導(dǎo)管彎曲成形過(guò)程中易產(chǎn)生缺陷區(qū)域和種類。為評(píng)價(jià)導(dǎo)管成形后的質(zhì)量,提出了導(dǎo)管最大減薄率、最大增厚率、橢圓度、褶皺度、回彈半徑和回彈角度質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。提出了一種考慮一次成形后殘余效應(yīng)的導(dǎo)管二次校形方法。該方法基于繞彎成形后導(dǎo)管的厚度分布、截面形變、殘余應(yīng)力等狀態(tài)進(jìn)行導(dǎo)管二次彎曲成形有限元仿真。同時(shí),本文采用該方法研究了以導(dǎo)管成形后最大減薄率、最大增厚率、橢圓度和褶皺度為優(yōu)化目標(biāo),利用響應(yīng)面優(yōu)化和有限元仿真相結(jié)合的方法確定了導(dǎo)管最優(yōu)校形工藝參數(shù)。最后,通過(guò)試驗(yàn)對(duì)所建立的導(dǎo)管繞彎成形和二次校形有限元模型進(jìn)行了驗(yàn)證,確定了本文所提出方法的準(zhǔn)確性。文章最后基于Python編程語(yǔ)言對(duì)ABAQUS軟件進(jìn)行了二次開發(fā),開發(fā)出了導(dǎo)管二次校形工藝參數(shù)優(yōu)化的數(shù)值模擬分析系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了航空導(dǎo)管二次校形有限元模型的快速建立,自動(dòng)提取導(dǎo)管成形質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和生成可視化有限元分析報(bào)告等功能。
【圖文】：

(a) 德國(guó)諾意自由彎管機(jī) (b) 日本 Nissin 自由彎管機(jī)圖 1.4 空間自由彎管機(jī)1.3 管材彎曲成形研究現(xiàn)狀隨著對(duì)管件設(shè)計(jì)的輕量化、復(fù)雜化和成形精度要求的不斷提高，針對(duì)不同管材的彎曲成形新工藝、新方法應(yīng)運(yùn)而生，管材彎曲成形一直是金屬塑性成形領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn)[13, 14]。對(duì)提高管材彎曲成形精度的研究主要集中在彎曲成形工藝方法的改進(jìn)和成形缺陷控制技術(shù)兩個(gè)方面[15, 16]。同時(shí)，通過(guò)建模方法確定不同工藝方法中的最優(yōu)工藝參數(shù)，對(duì)于管材彎曲成形缺陷的控制起著至關(guān)重要的作用[17]。1.3.1 管材彎曲成形缺陷研究管材彎曲成形是一種大應(yīng)變塑性成形過(guò)程，，在管材彎曲區(qū)域易出現(xiàn)內(nèi)側(cè)管壁增厚，甚至由于壓縮失穩(wěn)而起皺、外側(cè)壁減薄，甚至由于減薄量過(guò)大而開裂、截面橢圓化、回彈等多種質(zhì)量缺陷[18, 19]。通過(guò)采用不同的材料本構(gòu)模型和彈塑性基本理論，研究管材彎曲成形過(guò)程中的變形機(jī)理，能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)示成形后管材各項(xiàng)缺陷水平[20]。Lu Shiqiang 等[21]以管材彎曲后的不同

航空導(dǎo)管二次校形工藝參數(shù)優(yōu)化與系統(tǒng)開發(fā) 所示，從圖中可以看出，未添加填充芯棒的平化，而添加有填充芯棒的導(dǎo)管在拉伸后標(biāo)圖 2.1 30航空導(dǎo)管標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣50300
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V261

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本文編號(hào)：2701999