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○ 章珈彬博士答辩公告
(作者: 来源:机电学院 访问量:213 发表时间:2019-05-13)

答辩博士:章珈彬

指导教师:鲁世红  教授

论文题目:复杂机翼壁板数控喷丸延展分析及力学行为研究

答辩委员会:

主席:汤文成  教授/博导  东南大学

委员:李东波  教授/博导  南京理工大学

周来水  教授/博导  南京航空航天大学

陈明和  教授/博导  南京航空航天大学

安鲁陵  教授/博导  南京航空航天大学

秘书:    副教授/硕导  南京航空航天大学

答辩时间:20195208:30

地点:南航明故宫校区15#341

 

飞机的整体机翼壁板经喷丸成形与强化加工后,在达到目标成形曲率、疲劳寿命要求的同时还会不可避免的引入延展量,由于受自身复杂尺寸结构和众多喷丸工艺参数的综合影响,使得该类部件加工精度、延展量波动性等问题尤为突出,进而影响机翼整体装配精度。因此,如何准确预测延展量,从而知道机翼壁板展开补偿变得尤为关键,纵观喷丸成形及强化方面的研究,主要集中于分析冲击速度、角度,弹丸大小、数目等因素对成形曲率和覆盖率的影响,涉及延展量的报道较少,特别是弹丸流量、样件进给速度等工艺参数,难以利用有限元仿真方法进行建模,因此,为延展量预测带来一定难度。为探究延展形成机理,寻找一种关于喷丸成形快速、精确的模拟方法,建立关于复杂机翼壁板延展量、力学性能与实际喷丸加工参数之间的联系,对此进行了系统、深入研究:

主要研究成果与创新点如下:

1)基于Homer提出的关于喷丸成形的理论模型,引入了靶材初始应力对喷丸延展量进行了解析计算;基于Power函数对覆盖率C和板料厚度h关于延展量三者关系进行了曲线拟合,修正了延展量关于诱导应力、板料厚度的理论模型;利用正弦函对诱导应力关于厚度方向分布进行了近似表征,从而建立关于弹丸流量速度、样件进给速度、气压与诱导应力、覆盖率值C的关系。

2)提出了一种基于有限元法-离散元法联合仿真预测覆盖率、延展量的方法,分析了不同工艺参数对覆盖率的影响规律,并将该联合仿真方法成功应用于C919局部蒙皮壁板的延展量预测。

3)提出了一种关于喷丸成形曲率和延展量的多目标优化方案,即基于田口试验、S/N信噪比和主成分分析,以望目成形曲率、望小延展量以及望小波动性为优化目标,对不同工艺参数组合进行了优化,获取了最优工艺参数组合。

4)根据残余应力沿厚度方向分布规律和Bialey-HirschKocks-Mecking模型,从微、宏观角度综合分析了位错密度和残余应力对局部屈服强度的影响,并根据显微硬度与抗拉强度相互关系,建立了沿厚度方向分布的局部疲劳强度经验公式。

 

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