毕业设计论文-复材制件及基于python的复材工装分析系统开发

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1、南京工程学院毕业设计说明书（论文）摘要复合材料因具有高的比强度、比刚度、耐腐蚀性以及材料的可设计性等优良性能，已成为新一代飞机中必不可少的材料。目前，金属工装因其热膨胀系数较大，成型的复合材料制件以不能满足要求，采用复合材料作为复材制件成型工装的材料是今后发展的趋势。由于传统工装设计以经验为主，造成工装结构不合理，降低了制件的质量，增加了生产成本。因此，优化工装结构，稳定产品质量、降低成本已成为复材制件生产中继续解决的问题。本文提出利用Python语言在ABAQUS平台上开发复材工装分析系统。在此基础上，对一套

2、实际复材工装进行热应力分析，得到工装的整体应变云图结果。这些结果对工装的进一步结构优化提供了定量参考。关键词：复材工装、ABAQUS、Python、热应力分析第39页南京工程学院毕业设计说明书（论文）ThermallyanalyzedofcompositedmaterialprocessequipmentofaircraftbasedonABAQUSsimulationAbstractWithhighspecificstrength，highspecificstiffness，erode-resistantan

3、dmaterialdesignable,polymercompositematerialbecomeessentialinthenewgenerationofaircraft.nowadays,thecompositepartsformedusingmetalfrockwithalargecoefficientofthermalexpansioncannotmeettherequirements.therefore,theusesofcompositematerialfrockformingthecomposi

4、tepartarethedevelopmenttrendinthefuture.thetraditionaldesignoffrockdependsonexperiencesmainly.resultinginthestructureoffrockisunreasonable.Affectingthequalityoftheproductsandincreasingtheproductioncosts.Consequentlyitisproblemneedtobesolvedurgentlyinformingc

5、ompositepartssuchasoptimizationoffrockstructure.inthispaper,compositematerialfrockdesignsystemisprogrammedinABAQUSusingpythonlanguage.Baseonthese,anactualcompositematerialfrockisthermallyanalyzed.Theseresultsprovidequantificationalreferenceformoreoptimizatio

6、noffrock.Keywords:compositematerialprocessequipment,ABAQUS,python,thermalanalysis第39页南京工程学院毕业设计说明书（论文）前言飞机复材制件的质量与其成型工装的质量息息相关。其原因在于：在产品固化过程中，外加温度场不断变化，而由于复材工装本身的结构，导致与产品直接接触的模板的温度场也在不断变化。模板各点温度不同，变形不同将影响最后产品胶接质量。因此，均匀、迅速地升温、降温都是确保复材制件质量的重要因素。本课题利用有限元软件ABAQU

7、S，分析工装在高温情况下局部和整体变形，分析热变形造成工装局部、整体应变分布。通过模拟分析，优化复材工装的结构，为下一步的投入生产作好充分准备，确保复材工装的质量，从而提高复材制件的成形质量。本次研究针对成飞机的蒙皮制件，该制件采用双马树脂/碳纤维(QY8911/T300-3000-40B)，成形温度为197℃，尺寸为2.7m×2m、精度要求为-0.5mm~+0.8mm、双曲面形状，从工装的设计和制造上具有一定的典型性。军用飞机材料中的先进材料——复合材料于20世纪60年代问世后，它在航空航天结构上应用带来的突

8、出的减重效果和优越的综合性能，使其迅速成为军用飞机四大结构材料之—，同时大型民用飞机正在积极将复合材料应用于主承力结构。由于复合材料在军用装备轻质化、小型化、高性能化中起着至关重要的作用，因此飞机结构上复合材料用量现已成为飞机先进性的标志之一。第39页南京工程学院毕业设计说明书（论文）目录第一章绪论51.1复合材料在航空领域的应用51.2复合材料制件成形工装的应用现状61.2.1金属工