强迫定位装夹对航空复合材料构件几何-物理装配性能的影响与协同保障

摘要

航空用复合材料大尺寸薄壁构件自身成形精度较低、面内翘曲变形大,装配误差累积易在配合连接部位出现不期望的几何间隙与外形超差,在工程中通常采取施加局部装夹力的强迫方式予以被动消减,但此种方法会引发不均衡的装配内应力分布甚至内部损伤等质量问题,直接影响装配结构的飞行服役性能。首先阐述强迫定位装夹原理,解析强迫定位装夹对复合材料弱刚性薄壁件装配几何精度与内应力/损伤等物理性能的影响规律;然后,从分析装配前的强迫装夹工艺参数优化、装配中的工装柔性定位力-位调整两方面出发,解析强迫装配力限值设定、几何间隙消减、应力/损伤演化预测、装夹工艺参数优化反求、应力/损伤精准测量等关键技术及其具体实现步骤方法,以实现强迫定位装夹过程中装配变形、内应力和损伤状态等形性指标的耦合分析、主动控制与协同保障;最后,从实际工程应用的角度出发,提出面向复合材料构件高质高效与低成本装配目标的下一步工作重点。

关键词

强迫定位装夹 / 装配内应力 / 装配损伤 / 形性耦合分析 / 协同调控