無頭鉚釘壓鉚工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 13:51
隨著當(dāng)代大飛機(jī)航空事業(yè)的迅猛發(fā)展,飛機(jī)飛行過程時(shí)的安全性和可靠性越來越受到重視,而飛機(jī)壁板的裝配連接質(zhì)量便是其中的重要一環(huán)。無頭鉚釘在鉚接過程中可與釘孔之間形成可靠、均勻的干涉配合,能夠有效延長(zhǎng)連接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命,被廣泛應(yīng)用于各類軍用和民用飛機(jī)裝配當(dāng)中。但是,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),無頭鉚釘在鉚接時(shí)必須使用自動(dòng)鉆鉚設(shè)備,而國(guó)內(nèi)鮮有自主研發(fā)的自動(dòng)鉆鉚設(shè)備,因此對(duì)于無頭鉚釘?shù)母黜?xiàng)研究還處于起步階段。為了配合大飛機(jī)先進(jìn)裝配技術(shù)中對(duì)無頭鉚釘?shù)募鼻行枨?本文基于浙江大學(xué)研制的臥式雙機(jī)聯(lián)合自動(dòng)鉆鉚系統(tǒng),對(duì)無頭鉚釘?shù)膲恒T過程參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,旨在提供一套切實(shí)可行的最優(yōu)鉚接參數(shù)選擇方案。首先,本文介紹了項(xiàng)目研究的背景意義,并綜合比較普通鉚接與無頭鉚釘鉚接技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,說明進(jìn)行無頭鉚釘鉚接工藝參數(shù)優(yōu)化的必要性,同時(shí)也分析了目前自動(dòng)鉆鉚技術(shù)的發(fā)展情況,指出無頭鉚釘干涉連接技術(shù)尚待探究的地方,由此引出本文的研究?jī)?nèi)容。主要的研究方法為結(jié)合有限元仿真、擬合和試驗(yàn),對(duì)壓鉚工藝參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。其次,本文結(jié)合參數(shù)化和模塊化的思想,構(gòu)建三維四分有限元基準(zhǔn)模型,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性和有效性,為后續(xù)研究?jī)?nèi)容...
【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)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2壁板鉚接變形影響因素分析114)??
劉永勝m等人為了探究鉚接件破壞方式與鉚釘幾何參數(shù)的固有關(guān)??系,對(duì)拉伸載荷下鉚釘接頭部分的應(yīng)力分布進(jìn)行了理論與試驗(yàn)相結(jié)合的分析,發(fā)??現(xiàn)合理地控制鉚接接頭的錐度可以增強(qiáng)鉚接件的抗拉能力,下圖1-3為拉伸試驗(yàn)??件的斷裂破壞情況。常正平[211等人為盡可能抑制飛機(jī)薄壁件鉚接部位的破壞,針??對(duì)被連接件之間的接合面分析了其應(yīng)力應(yīng)變的分布情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)接合面的壓縮應(yīng)??力范圍較大時(shí),薄壁件的抗破壞和抗疲勞能力也就越強(qiáng)。??(a)鉚釘斷裂?(b)鉚釘被拉出??圖1-3拉伸試驗(yàn)件斷裂破壞情況圖12Gi??(3)普通鉚釘鉚接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析??飛機(jī)中的鉚接部位是應(yīng)力集中最為嚴(yán)重的地方,鉚接結(jié)構(gòu)疲勞失效將直接影??響飛機(jī)行駛時(shí)的安全性,因此對(duì)疲勞壽命的預(yù)估尤為重要。張君男[22]等人結(jié)合了??有限元仿真和損傷力學(xué)兩種方法,在有限元中的材料子程序中建立了損傷材料模??型,引入了損傷場(chǎng)的演化影響,然后基于損傷力學(xué)對(duì)飛機(jī)蒙皮上易產(chǎn)生疲勞裂紋??的區(qū)域進(jìn)行了壽命預(yù)估。另一方面
除了鉚釘?shù)淖冃沃,鉚接件的變形也至關(guān)重要,Gasser%等人對(duì)有單個(gè)和??多個(gè)鉚釘?shù)男⌒桶寮M件的緊固過程進(jìn)行了詳細(xì)研究,分別建立了靜態(tài)和顯示的??有限元模型,發(fā)現(xiàn)不同的工藝參數(shù)對(duì)板件變形的改善有著重要的作用,下圖1-4??便是小板件鉚接時(shí)的實(shí)驗(yàn)圖。??5??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壁板鉚接變形分析及鉚接順序規(guī)劃研究[J]. 王仲奇,張津銘,常正平,景澤旺,王志敏,羅群. 航空制造技術(shù). 2017(22)
[2]锪窩及凹模對(duì)無頭鉚釘電磁鉚接變形的影響[J]. 陳如明,范治松,黃伍平,鄧將華. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]飛機(jī)壁板自動(dòng)鉆鉚機(jī)氣動(dòng)送釘技術(shù)[J]. 蔣君俠,張啟祥,朱偉東. 航空學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]外伸量對(duì)無頭鉚釘電磁鉚接變形的影響[J]. 劉恩洋,范治松,黃伍平,鄧將華. 精密成形工程. 2017(01)
[5]飛機(jī)薄壁件鉚接過程變形分析與數(shù)值模擬[J]. 常正平,王仲奇,李誠(chéng),郭飛燕,楊元,康永剛. 航空制造技術(shù). 2016(07)
[6]飛機(jī)數(shù)字化裝配自動(dòng)鉆鉚技術(shù)及其發(fā)展[J]. 陳修強(qiáng),田衛(wèi)軍,薛紅前. 航空制造技術(shù). 2016(05)
[7]求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的若干算法概述[J]. 孟小丁. 信息通信. 2015(07)
[8]大型飛機(jī)壁板無頭鉚釘干涉連接技術(shù)[J]. 王仲奇,常正平,郭飛燕,康永剛,李暉,羅群,劉博峰. 航空制造技術(shù). 2015(04)
[9]基于損傷力學(xué)方法的鉚接結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)估[J]. 張君男,殷之平,黃其青,屈展,李國(guó)峰. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]無頭鉚釘自動(dòng)鉆鉚工藝試驗(yàn)研究[J]. 劉連喜,李西寧,王仲奇,李衛(wèi)平. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
博士論文
[1]無頭鉚釘干涉連接工藝研究及鉚模結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 雷昌毅.浙江大學(xué) 2018
碩士論文
[1]自動(dòng)鉆鉚機(jī)剛度及其對(duì)鉚接質(zhì)量的影響研究[D]. 趙澤.浙江大學(xué) 2018
[2]自動(dòng)壓鉚過程中鉚接頭變形對(duì)鉚接質(zhì)量的影響研究[D]. 李恒.浙江大學(xué) 2018
本文編號(hào):3038078
【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)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2壁板鉚接變形影響因素分析114)??
劉永勝m等人為了探究鉚接件破壞方式與鉚釘幾何參數(shù)的固有關(guān)??系,對(duì)拉伸載荷下鉚釘接頭部分的應(yīng)力分布進(jìn)行了理論與試驗(yàn)相結(jié)合的分析,發(fā)??現(xiàn)合理地控制鉚接接頭的錐度可以增強(qiáng)鉚接件的抗拉能力,下圖1-3為拉伸試驗(yàn)??件的斷裂破壞情況。常正平[211等人為盡可能抑制飛機(jī)薄壁件鉚接部位的破壞,針??對(duì)被連接件之間的接合面分析了其應(yīng)力應(yīng)變的分布情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)接合面的壓縮應(yīng)??力范圍較大時(shí),薄壁件的抗破壞和抗疲勞能力也就越強(qiáng)。??(a)鉚釘斷裂?(b)鉚釘被拉出??圖1-3拉伸試驗(yàn)件斷裂破壞情況圖12Gi??(3)普通鉚釘鉚接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析??飛機(jī)中的鉚接部位是應(yīng)力集中最為嚴(yán)重的地方,鉚接結(jié)構(gòu)疲勞失效將直接影??響飛機(jī)行駛時(shí)的安全性,因此對(duì)疲勞壽命的預(yù)估尤為重要。張君男[22]等人結(jié)合了??有限元仿真和損傷力學(xué)兩種方法,在有限元中的材料子程序中建立了損傷材料模??型,引入了損傷場(chǎng)的演化影響,然后基于損傷力學(xué)對(duì)飛機(jī)蒙皮上易產(chǎn)生疲勞裂紋??的區(qū)域進(jìn)行了壽命預(yù)估。另一方面
除了鉚釘?shù)淖冃沃,鉚接件的變形也至關(guān)重要,Gasser%等人對(duì)有單個(gè)和??多個(gè)鉚釘?shù)男⌒桶寮M件的緊固過程進(jìn)行了詳細(xì)研究,分別建立了靜態(tài)和顯示的??有限元模型,發(fā)現(xiàn)不同的工藝參數(shù)對(duì)板件變形的改善有著重要的作用,下圖1-4??便是小板件鉚接時(shí)的實(shí)驗(yàn)圖。??5??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壁板鉚接變形分析及鉚接順序規(guī)劃研究[J]. 王仲奇,張津銘,常正平,景澤旺,王志敏,羅群. 航空制造技術(shù). 2017(22)
[2]锪窩及凹模對(duì)無頭鉚釘電磁鉚接變形的影響[J]. 陳如明,范治松,黃伍平,鄧將華. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]飛機(jī)壁板自動(dòng)鉆鉚機(jī)氣動(dòng)送釘技術(shù)[J]. 蔣君俠,張啟祥,朱偉東. 航空學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]外伸量對(duì)無頭鉚釘電磁鉚接變形的影響[J]. 劉恩洋,范治松,黃伍平,鄧將華. 精密成形工程. 2017(01)
[5]飛機(jī)薄壁件鉚接過程變形分析與數(shù)值模擬[J]. 常正平,王仲奇,李誠(chéng),郭飛燕,楊元,康永剛. 航空制造技術(shù). 2016(07)
[6]飛機(jī)數(shù)字化裝配自動(dòng)鉆鉚技術(shù)及其發(fā)展[J]. 陳修強(qiáng),田衛(wèi)軍,薛紅前. 航空制造技術(shù). 2016(05)
[7]求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的若干算法概述[J]. 孟小丁. 信息通信. 2015(07)
[8]大型飛機(jī)壁板無頭鉚釘干涉連接技術(shù)[J]. 王仲奇,常正平,郭飛燕,康永剛,李暉,羅群,劉博峰. 航空制造技術(shù). 2015(04)
[9]基于損傷力學(xué)方法的鉚接結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)估[J]. 張君男,殷之平,黃其青,屈展,李國(guó)峰. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]無頭鉚釘自動(dòng)鉆鉚工藝試驗(yàn)研究[J]. 劉連喜,李西寧,王仲奇,李衛(wèi)平. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
博士論文
[1]無頭鉚釘干涉連接工藝研究及鉚模結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 雷昌毅.浙江大學(xué) 2018
碩士論文
[1]自動(dòng)鉆鉚機(jī)剛度及其對(duì)鉚接質(zhì)量的影響研究[D]. 趙澤.浙江大學(xué) 2018
[2]自動(dòng)壓鉚過程中鉚接頭變形對(duì)鉚接質(zhì)量的影響研究[D]. 李恒.浙江大學(xué) 2018
本文編號(hào):3038078
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