一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法
【专利摘要】本发明属于飞机设计领域，涉及一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法，其特征在于，包括如下步骤：采用拉丁超立方试验设计方法，确定50～100组面板厚度、纵横筋条间距、纵横筋条高度、筋条凸缘厚度和高度设计参数组合；建立各组设计参数的平面加筋壁板有限元分析模型，实现由平面壁板变为双曲壁板；对有限元模型进行修正，保证有限元模型分析结果与真实加工的产品变形规律一致；通过图表方式总结各设计参数与壁板曲率变化的关系。其有益效果是：方法简单易行，提高设计效率，易于推广应用，具有较大的实用价值。
【专利说明】一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞机设计领域，涉及一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法。
【背景技术】
[0002]大型双曲外形特征的主承力加筋壁板是机身结构中的重要零件，尺寸一般为3?5米Xl?2米，壁板一侧布置纵横双向筋条，主要作用是承受壁板面内的双向拉-压/拉-拉/压-压载荷和壁板法向的油压载荷。常规加工方法是选定大尺寸的锻件进行双面机加，先加工有筋条一侧，然后加工另一侧，但是在加工过程中变形很难控制，而且锻件尺寸很大，成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了解决以上问题，结合厚板机加滚压弯曲成型工艺，提供一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法，可以有效地预测壁板加工后的变形，提高设计效率，且工艺简单，成品率高，成本较低。
[0004]本发明的技术方案是:一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0005]第一，用拉丁超立方试验设计方法，确定50?100组面板厚度、纵横筋条间距、纵横筋条高度、筋条凸缘厚度和高度设计参数组合；
[0006]第二，分别建立各组设计参数的平面加筋壁板有限元分析模型，利用有限元分析手段模拟平面加筋壁板沿壁板对角线方向不同位置经过滚压机加工之后的变形，实现将平面壁板变为双曲壁板；
[0007]第三，结合厚板机加滚压成形工艺，在考虑压弯过程的结构回弹变化之后，对有限元模型进行修正，保证有限元模型分析结果与真实加工的产品变形规律一致；
[0008]第四，通过图表方式总结各设计参数与壁板曲率变化的关系，图表用于指导工程结构设计。
[0009]本发明技术方案结合厚板机加滚压弯曲成型工艺，有效预测壁板经过加工之后的变形。
[0010]本发明的优点是:方法简单易行，提高设计效率，易于推广应用，具有较大的实用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例结构示意图。
[0012]图2是本发明实施例滚压成形路线示意图。
[0013]图中的直线表示壁板经过滚压机加工的位置。
[0014]图3是本发明实施例有限元模拟滚压成形示意图。
[0015]图4是面板I厚度一曲率示意图
[0016]图5是纵横筋条2间距一曲率不意图
[0017]图6是纵横筋条2 1?度一曲率不意图
[0018]图7是筋条凸缘3厚度一曲率示意图
[0019]图8是筋条凸缘3高度一曲率示意图
【具体实施方式】
[0020]下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
[0021]图1，所示为典型机身双曲纵横加筋壁板结构，包括面板1、纵横筋条2、筋条凸缘3。
[0022]一、用拉丁超立方试验设计方法，确定60组面板I厚度、纵横筋条2间距、纵横筋条2高度、筋条凸缘3厚度和高度设计参数组合，具体详见表I ;
[0023]表I设计参数组合(单位:mm)
[0024]
序号I面板I厚度I纵横筋条2间距I纵横筋条2高度I筋条凸缘3厚度I筋条凸缘3高度
?1.746 19.83 10.2031.1362.525
21.03417.12 11.2881.9242.797
31.27114.41 13.4580.6531.169
41.23710.68 13.1861.2372.39
52.69517.46 140.805ΤΓθ?
62.08525.25 12.2370.6271.78
72.72924.92 10.2711.1861.644
8315.42 11.5591.2122.729
92.25418.47 10.4071.8981.814
101.54220.17 10.5421.7712.254Tl2.356 20.51 13.86422.322
122.05112.71 10.4751.1611.136
131.50818.14 13.6611.5681.746
141.81423.56 13.2540Γδ2.288
152.18630 12.9831.4922.86416|2.525|15.08|l3.322|l.059|l.508
172.55919.1513.1190.6022.966
181.644227211.0850.8561.915
191.37329.6610.0680.8311.712
201.10219.4913.0511.2882?22
212.62721.1910.3391.0341.068
222.89812.3712.3731.9751.407
232.83128.9810.9491.9492.051
241.71218.8112.1691.7462.356
252.76310.3413.7290.9832.932
261.47528.6410.8810.5252.831
271.13625.5911.3560.7541.949
[0025]
28|l.339|16.1|13.593|θ.576|2.661
29?26.9511.0171.8222.017
302.01721.8612.5080?782.627
312.45822.5410.610.5511.441
321.16916.44101.0851.271
331.67814.0711.1531.7971.203
341.8812^911.6951?391.339
351.40713.7310.8141.3391.475
362.391013.5250.8811.542
371.30527.2911.8981.5172.763
381.84711.0213.7971.3142.559
【权利要求】
1.一种大型双曲主承力壁板成型规律分析方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一，采用拉丁超立方试验设计方法，确定50?100组面板厚度、纵横筋条间距、纵横筋条高度、筋条凸缘厚度和高度设计参数组合； 第二，分别建立各组设计参数的平面加筋壁板有限元分析模型，利用有限元分析手段模拟平面加筋壁板沿壁板对角线方向不同位置经过滚压机加工之后的变形，实现由平面壁板变为双曲壁板； 第三，结合厚板机加滚压成形工艺，在考虑压弯过程的结构回弹变化之后，对有限元模型进行修正，保证有限元模型分析结果与真实加工的产品变形规律一致； 第四，通过图表方式总结各设计参数与壁板曲率变化的关系。
【文档编号】G06F17/50GK104133927SQ201410173039
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月27日 优先权日:2014年4月27日
【发明者】杨旭, 朱天文, 刘利阳, 张铁亮, 刘英福 申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所