论文摘要
自动铺丝技术(AFP)是提高复合材料构件制造效率和降低其制造成本的关键技术和重要手段。铺放轨迹的设计是控制自动铺丝工艺质量的关键。对于复杂的结构形式,合理的铺丝路径对保证可制造性及铺贴质量至关重要。本文针对简化后的后机身锥壳特征结构,研究了基于固定角法、测地线法和变角度法的自动铺丝轨迹算法设计,解决了铺放复杂曲面满覆盖问题;总结对比获得了不同铺丝轨迹方法的特点和适用范围。以保证工艺性并满足结构设计铺层方向为原则,选用了带宽为6.35mm的自动铺丝预浸料完成工艺验证件制造,并通过有限元分析评估了自动铺丝轨迹算法的合理性。结果表明:该结构宜采用测地线法铺放0°方向铺层以减少褶皱;采用固定角法铺放90°方向铺层能够保证连续铺放;采用结合预浸窄带侧弯试验结果的变角度轨迹规划方法铺放此锥类构件±45°方向铺层能够保持最小间隙。铺丝间隙使锥壳结构单层等效模量下降约30%,整体强度下降约10%。因而在结构优化设计时需考虑自动铺丝工艺对安全裕度影响的因素。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 段沐枫,秦田亮,沈裕峰,徐吉峰
关键词: 复合材料,自动铺丝,轨迹规划,间隙,有限元分析
来源: 航空学报 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 航空航天科学与工程
单位: 中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室
分类号: V260.6
页码: 188-196
总页数: 9
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