面向加工变形控制的航空整体结构件拓扑优化设计方法

作者：王华敏; 秦国华; 胡政; 林锋; 吴竹溪; 韩雄

来源：机械工程学报, 2019, (21): 127-138.

• 航空整体结构件
• 初始残余应力
• 加工变形
• 拓扑优化
• MMA算法 aeronautical monolithic component
• initial residual stress
• machining deformation
• topology optimization
• MMA algorithm

在毛坯制造过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续的高速切削加工过程中,随着材料的大量去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。当初始残余应力水平及状态一定时,随着从毛坯上去除材料切削成形为不同的零件结构,零件变形会表现出不同的形式。因此,研究零件变形与零件结构形式之间的关系对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。首先,通过铝厚板的材料去除等效为残余应力的释放,利用弯曲变形理论建立铝厚板厚度方向上加工变形的解析分析模型及有限元分析模型。通过航空企业现场加工、测试零件后可知:加工变形的解析值、仿真值与测量值相比,无论是幅值水平还...

• 单位
  南京航空航天大学机电学院; 南昌航空大学; 成都飞机工业（集团）有限责任公司