框架式復合材料成型模具優(yōu)化設計研究
發(fā)布時間:2021-12-22 12:08
復合材料因具有優(yōu)越的比強度、比模量、工藝性、耐熱性、耐腐蝕性、耐疲勞性,而廣泛應用于飛機制造領域。復合材料成型模具直接影響復合材料構件最終狀態(tài)和質量,如外形、尺寸及與其他構件的配合精度等,同時,模具制作影響到整個復合材料制作的周期和成本。結合企業(yè)要求,本文針對框架式復合材料模具性能進行了研究,研究成果如下:分析復合材料模具在支撐、輔貼、吊起、加速起吊等四種典型工況載荷與邊界條件,建立框架式復合材料模具的簡化的有限元模型。應用有限元軟件ABAQUS對框架式復合材料成型模具在常溫支撐、輔貼、吊起、加速起吊四種典型工況下的應力,位移進行分析,從而對模具剛度與強度進行校核分析。這種方法為校核框架式復合材料成型模具剛度與強度提供了一種除了經驗法以外另外一種較為可靠的校核方法。分析模具使用殼單元的質量大小和它在不同工況下的最大應力與最大位移情況,和實體單元結果作對比,驗證殼單元可以代替實體單元做有限元分析。利用有限元軟件ABAQUS的尺寸優(yōu)化模塊對框架式復合材料模具的隔板進行了厚度尺寸的參數優(yōu)化,使之質量更輕同時剛度與強度滿足校核要求。分析模具隔板在三種不同隔板間距時框架式復合材料模具的質量,同時...
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
有限元分析流程圖
南京航空航天大學碩士學位論文2.模具型面的下表面與隔板完全貼合。3.交叉的隔板之間彼此保持垂直,卡槽位于隔板交叉部位,達到固定隔板位置的功能。4.根據隔板的形狀和隔板高度,可以設計不同形狀與尺寸的通風孔有助于空氣流通,達到溫度場的目的,同時有助于減輕模具的質量。5.外支撐板的通風孔和內支撐板的通風口最好在一條直線上,以保證空氣的流通達到均勻溫的目的。
圖 2.2 成型模具結構建模軟件 CATIA 構建幾何模型以后,將幾何模型另存為 STP 格式文件入到有限元軟件 ABAQUS 中。元軟件 ABAQUS,將 STP 文件類型模具的 3D 數據模型導入 ABAQU件 ABAQUS 后的模具模型圖如圖 2.3 所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合材料構件成型模具溫度場均勻性改善研究[J]. 趙一鳴,安魯陵,匡海華,韓寧,鮑益東. 航空制造技術. 2018(05)
[2]復合材料模具模塊化、規(guī)范化、數字化快速設計研究[J]. 韓志仁,賈琛,何萬飛,石章虎,孫浩. 航空制造技術. 2017(18)
[3]基于拓撲優(yōu)化的變速箱殼體輕量化設計[J]. 沈偉,廖敏,王強,王霜,易軍,王川東,何旭. 農機化研究. 2018(04)
[4]改進粒子群優(yōu)化算法在轎車車身輕量化設計中的應用[J]. 劉釗,朱平,李澤陽. 汽車安全與節(jié)能學報. 2017(01)
[5]拓撲優(yōu)化與尺寸優(yōu)化相結合的割草車車架輕量化設計[J]. 陳遠帆,李舜酩,蘇玉青. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(01)
[6]Topology Optimization Design and Strength Analysis of the Hoist Bracket for Rescue Helicopters[J]. 劉志杰,王禮釗,熊偉. Journal of Shanghai Jiaotong University(Science). 2016(04)
[7]復合材料構件熱壓罐成型溫度場研究[J]. 楊云仙,劉軍,周敏,戚經革. 航空制造技術. 2016(15)
[8]遺傳算法在門式起重機輕量化設計中的應用[J]. 何山,齊凱,江愛華,鄧賢遠. 起重運輸機械. 2016(03)
[9]基于拓撲優(yōu)化的廂體骨架結構優(yōu)化設計[J]. 杜子學,羅輝. 機械設計與制造. 2016(02)
[10]熱壓罐溫度場分析與影響因素研究[J]. 賈云超,關志東,李星,邵嚴,晏冬秀. 航空制造技術. 2016(Z1)
博士論文
[1]大型復合材料結構熱壓罐工藝溫度場權衡設計[D]. 張鋮.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]復合材料成型模具支撐結構設計[D]. 查文陸.南京航空航天大學 2016
[2]飛機復合材料制件熱壓罐成型溫度場模擬與改善方法[D]. 傅承陽.南京航空航天大學 2013
[3]基于有限元模擬的復合材料構件熱壓罐成型工藝研究[D]. 張吉.南京航空航天大學 2012
[4]復合材料構件成型模具的參數化設計技術研究[D]. 張富官.南京航空航天大學 2009
本文編號:3546361
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
有限元分析流程圖
南京航空航天大學碩士學位論文2.模具型面的下表面與隔板完全貼合。3.交叉的隔板之間彼此保持垂直,卡槽位于隔板交叉部位,達到固定隔板位置的功能。4.根據隔板的形狀和隔板高度,可以設計不同形狀與尺寸的通風孔有助于空氣流通,達到溫度場的目的,同時有助于減輕模具的質量。5.外支撐板的通風孔和內支撐板的通風口最好在一條直線上,以保證空氣的流通達到均勻溫的目的。
圖 2.2 成型模具結構建模軟件 CATIA 構建幾何模型以后,將幾何模型另存為 STP 格式文件入到有限元軟件 ABAQUS 中。元軟件 ABAQUS,將 STP 文件類型模具的 3D 數據模型導入 ABAQU件 ABAQUS 后的模具模型圖如圖 2.3 所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合材料構件成型模具溫度場均勻性改善研究[J]. 趙一鳴,安魯陵,匡海華,韓寧,鮑益東. 航空制造技術. 2018(05)
[2]復合材料模具模塊化、規(guī)范化、數字化快速設計研究[J]. 韓志仁,賈琛,何萬飛,石章虎,孫浩. 航空制造技術. 2017(18)
[3]基于拓撲優(yōu)化的變速箱殼體輕量化設計[J]. 沈偉,廖敏,王強,王霜,易軍,王川東,何旭. 農機化研究. 2018(04)
[4]改進粒子群優(yōu)化算法在轎車車身輕量化設計中的應用[J]. 劉釗,朱平,李澤陽. 汽車安全與節(jié)能學報. 2017(01)
[5]拓撲優(yōu)化與尺寸優(yōu)化相結合的割草車車架輕量化設計[J]. 陳遠帆,李舜酩,蘇玉青. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(01)
[6]Topology Optimization Design and Strength Analysis of the Hoist Bracket for Rescue Helicopters[J]. 劉志杰,王禮釗,熊偉. Journal of Shanghai Jiaotong University(Science). 2016(04)
[7]復合材料構件熱壓罐成型溫度場研究[J]. 楊云仙,劉軍,周敏,戚經革. 航空制造技術. 2016(15)
[8]遺傳算法在門式起重機輕量化設計中的應用[J]. 何山,齊凱,江愛華,鄧賢遠. 起重運輸機械. 2016(03)
[9]基于拓撲優(yōu)化的廂體骨架結構優(yōu)化設計[J]. 杜子學,羅輝. 機械設計與制造. 2016(02)
[10]熱壓罐溫度場分析與影響因素研究[J]. 賈云超,關志東,李星,邵嚴,晏冬秀. 航空制造技術. 2016(Z1)
博士論文
[1]大型復合材料結構熱壓罐工藝溫度場權衡設計[D]. 張鋮.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]復合材料成型模具支撐結構設計[D]. 查文陸.南京航空航天大學 2016
[2]飛機復合材料制件熱壓罐成型溫度場模擬與改善方法[D]. 傅承陽.南京航空航天大學 2013
[3]基于有限元模擬的復合材料構件熱壓罐成型工藝研究[D]. 張吉.南京航空航天大學 2012
[4]復合材料構件成型模具的參數化設計技術研究[D]. 張富官.南京航空航天大學 2009
本文編號:3546361
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