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CFRTP蒙皮桁条构件感应焊接磁-热-力耦合仿真
1
作者
占小红
卜珩倡
+1 位作者
罗杰帮
李晓东
《航空材料学报》
北大核心
2025年第3期61-74,共14页
碳纤维增强热塑性复合材料(carbon fiber reinforced thermoplastic composite,CFRTP)凭借其比强度高、韧性强、可焊接,被广泛应用于航空航天领域;感应焊接是其构件制造的关键工艺,然而,感应焊接过程中多场高度复杂耦合,其演化及分布特...
碳纤维增强热塑性复合材料(carbon fiber reinforced thermoplastic composite,CFRTP)凭借其比强度高、韧性强、可焊接,被广泛应用于航空航天领域;感应焊接是其构件制造的关键工艺,然而,感应焊接过程中多场高度复杂耦合,其演化及分布特征尚不明晰,制约了构件的高效高质量生产。本研究通过耦合求解麦克斯韦方程组、傅里叶传热方程及弹塑性本构方程,构建CFRTP蒙皮桁条构件感应焊接过程磁-热-力耦合仿真模型,研究焊接过程磁、热及力的分布与演化特征。结果表明:在交变电磁场作用下,构件边缘区域磁场强度达1.45mT,模拟所得磁场、温度场与应力场均存在显著边缘效应,焊接过程界面温度可超500℃,该现象与高频涡流引起的趋肤效应密切相关;焊接过程中蒙皮底部两侧存在非对称、近半椭圆状的高温区域,且靠近立桁区域的温度显著高于远离立桁区域的温度;当电流频率从150 kHz增加至250 kHz,焊件上应力最大值从637 MPa增加至778 MPa,焊接界面处的非对称应力集中区域不断扩大;焊接过程温度场及焊后应力测量结果与模拟结果高度吻合,这有效验证所构建模型的准确性和适用性,本研究为CFRTP复杂构件感应焊接的工艺优化与质量控制提供了理论支撑。
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关键词
热塑性复合材料
磁-热-力耦合仿真
温度场
应力场
磁场
感应焊接
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职称材料
座舱盖透明件制造与维修综述
2
作者
王博
谯盛军
+1 位作者
李锋
王克平
《西安航空学院学报》
2025年第1期17-23,30,共8页
座舱盖是战斗机的重要部件,一般由金属骨架和透明件组成,透明件既要求有良好的力学性能和光学性能,又要为战斗机的减重提供支持,因此座舱盖透明件的制造与维修至关重要。先按时间顺序梳理了座舱盖的发展历程,简要介绍了座舱盖透明件材...
座舱盖是战斗机的重要部件,一般由金属骨架和透明件组成,透明件既要求有良好的力学性能和光学性能,又要为战斗机的减重提供支持,因此座舱盖透明件的制造与维修至关重要。先按时间顺序梳理了座舱盖的发展历程,简要介绍了座舱盖透明件材料的发展。以聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯为对象对透明件材料的性能特点、制造工艺、损伤检测与维修以及新工艺的进展进行总结,分析了现有技术的不足,探讨了改进措施,并对透明件的未来发展趋势进行了展望,旨在为我国战斗机座舱盖透明件的制造与维修提供参考。
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关键词
座舱盖
透明件
制造
维修
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职称材料
基于ANSYS Workbench的柔性底座有限元仿真模块开发
被引量:
1
3
作者
韩志仁
赵韩卿
贾震
《沈阳航空航天大学学报》
2022年第1期12-17,共6页
目前使用有限元软件对柔性底座进行分析的方法得到广泛的应用,在建模过程中由于模型比较复杂,容易出现建模困难、建模不合理等问题,对于软件的使用要求较高。为了解决上述问题,分析了导弹底座模型的建模方式、复合材料的铺层、材料的定...
目前使用有限元软件对柔性底座进行分析的方法得到广泛的应用,在建模过程中由于模型比较复杂,容易出现建模困难、建模不合理等问题,对于软件的使用要求较高。为了解决上述问题,分析了导弹底座模型的建模方式、复合材料的铺层、材料的定义、网格划分以及边界条件的添加。对有限元软件ANSYS Workbench的建模模块和仿真模块进行二次开发,添加了独立的底座建模工具和底座仿真工具,根据输入的底座尺寸创建模型和边界条件的快速添加,从而实现模型进入快速仿真求解。结果显示,开发的底座快速仿真模块可以极大提高导弹底座的有限元仿真速度,并且有限元仿真分析结果与传统有限元仿真结果基本吻合。
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关键词
柔性底座
复合材料
ANSYS
Workbench
二次开发
有限元建模
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职称材料
TRIZ理论在蜂窝夹层结构拼接工艺中的应用
4
作者
王景海
杨洁
《轻工标准与质量》
2018年第6期59-61,共3页
蜂窝夹层结构在拼接过程中需要考虑拼接部位的载荷传递等问题,为保证制造质量,需研究适用的拼接工艺。基于TRIZ理论,制定了问题解决方案,并通过验证试验对拼接工艺中的关键影响因素进行了分析,结合试验数据,提出了拼接区域采用单处发泡...
蜂窝夹层结构在拼接过程中需要考虑拼接部位的载荷传递等问题,为保证制造质量,需研究适用的拼接工艺。基于TRIZ理论,制定了问题解决方案,并通过验证试验对拼接工艺中的关键影响因素进行了分析,结合试验数据,提出了拼接区域采用单处发泡胶填充、填充宽度不宜过大、对称的阶梯式搭接玻璃布的制造工艺参数。
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关键词
TRIZ理论
拼接形式
验证试验
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职称材料
题名
CFRTP蒙皮桁条构件感应焊接磁-热-力耦合仿真
1
作者
占小红
卜珩倡
罗杰帮
李晓东
机构
南京航空航天大学材料科学与技术学院
贵阳航发精密铸造有限公司
出处
《航空材料学报》
北大核心
2025年第3期61-74,共14页
文摘
碳纤维增强热塑性复合材料(carbon fiber reinforced thermoplastic composite,CFRTP)凭借其比强度高、韧性强、可焊接,被广泛应用于航空航天领域;感应焊接是其构件制造的关键工艺,然而,感应焊接过程中多场高度复杂耦合,其演化及分布特征尚不明晰,制约了构件的高效高质量生产。本研究通过耦合求解麦克斯韦方程组、傅里叶传热方程及弹塑性本构方程,构建CFRTP蒙皮桁条构件感应焊接过程磁-热-力耦合仿真模型,研究焊接过程磁、热及力的分布与演化特征。结果表明:在交变电磁场作用下,构件边缘区域磁场强度达1.45mT,模拟所得磁场、温度场与应力场均存在显著边缘效应,焊接过程界面温度可超500℃,该现象与高频涡流引起的趋肤效应密切相关;焊接过程中蒙皮底部两侧存在非对称、近半椭圆状的高温区域,且靠近立桁区域的温度显著高于远离立桁区域的温度;当电流频率从150 kHz增加至250 kHz,焊件上应力最大值从637 MPa增加至778 MPa,焊接界面处的非对称应力集中区域不断扩大;焊接过程温度场及焊后应力测量结果与模拟结果高度吻合,这有效验证所构建模型的准确性和适用性,本研究为CFRTP复杂构件感应焊接的工艺优化与质量控制提供了理论支撑。
关键词
热塑性复合材料
磁-热-力耦合仿真
温度场
应力场
磁场
感应焊接
Keywords
thermoplastic composite materials
magnetic-thermal-mechanical coupling simulation
temperature field
stress field
magnetic field
induction welding
分类号
V262.34 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
座舱盖透明件制造与维修综述
2
作者
王博
谯盛军
李锋
王克平
机构
西安航空学院飞行器学院
出处
《西安航空学院学报》
2025年第1期17-23,30,共8页
基金
陕西省科技计划项目(2023-JC-YB-076)。
文摘
座舱盖是战斗机的重要部件,一般由金属骨架和透明件组成,透明件既要求有良好的力学性能和光学性能,又要为战斗机的减重提供支持,因此座舱盖透明件的制造与维修至关重要。先按时间顺序梳理了座舱盖的发展历程,简要介绍了座舱盖透明件材料的发展。以聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯为对象对透明件材料的性能特点、制造工艺、损伤检测与维修以及新工艺的进展进行总结,分析了现有技术的不足,探讨了改进措施,并对透明件的未来发展趋势进行了展望,旨在为我国战斗机座舱盖透明件的制造与维修提供参考。
关键词
座舱盖
透明件
制造
维修
Keywords
cockpit canopy
transparency
manufacturing
maintenance
分类号
V262.34 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
基于ANSYS Workbench的柔性底座有限元仿真模块开发
被引量:
1
3
作者
韩志仁
赵韩卿
贾震
机构
沈阳航空航天大学航空宇航学院
沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室
出处
《沈阳航空航天大学学报》
2022年第1期12-17,共6页
基金
国家自然科学基金(项目编号:52001217)
辽宁省自然科学基金(项目编号:2019ZD0240)。
文摘
目前使用有限元软件对柔性底座进行分析的方法得到广泛的应用,在建模过程中由于模型比较复杂,容易出现建模困难、建模不合理等问题,对于软件的使用要求较高。为了解决上述问题,分析了导弹底座模型的建模方式、复合材料的铺层、材料的定义、网格划分以及边界条件的添加。对有限元软件ANSYS Workbench的建模模块和仿真模块进行二次开发,添加了独立的底座建模工具和底座仿真工具,根据输入的底座尺寸创建模型和边界条件的快速添加,从而实现模型进入快速仿真求解。结果显示,开发的底座快速仿真模块可以极大提高导弹底座的有限元仿真速度,并且有限元仿真分析结果与传统有限元仿真结果基本吻合。
关键词
柔性底座
复合材料
ANSYS
Workbench
二次开发
有限元建模
Keywords
flexible base
composite material
ANSYS Workbench
secondary development
finite element modeling
分类号
V262.34 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
TRIZ理论在蜂窝夹层结构拼接工艺中的应用
4
作者
王景海
杨洁
机构
陕西飞机工业(集团)有限公司
出处
《轻工标准与质量》
2018年第6期59-61,共3页
文摘
蜂窝夹层结构在拼接过程中需要考虑拼接部位的载荷传递等问题,为保证制造质量,需研究适用的拼接工艺。基于TRIZ理论,制定了问题解决方案,并通过验证试验对拼接工艺中的关键影响因素进行了分析,结合试验数据,提出了拼接区域采用单处发泡胶填充、填充宽度不宜过大、对称的阶梯式搭接玻璃布的制造工艺参数。
关键词
TRIZ理论
拼接形式
验证试验
分类号
V262.34 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CFRTP蒙皮桁条构件感应焊接磁-热-力耦合仿真
占小红
卜珩倡
罗杰帮
李晓东
《航空材料学报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
座舱盖透明件制造与维修综述
王博
谯盛军
李锋
王克平
《西安航空学院学报》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于ANSYS Workbench的柔性底座有限元仿真模块开发
韩志仁
赵韩卿
贾震
《沈阳航空航天大学学报》
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
TRIZ理论在蜂窝夹层结构拼接工艺中的应用
王景海
杨洁
《轻工标准与质量》
2018
0
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职称材料
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