整体壁板压弯成形等效计算模型

《整体壁板压弯成形等效计算模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2014年11月第40卷第11期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNovember2014V01．40No．1l整体壁板压弯成形等效计算模型李卫东万敏(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：分析了筋条内弯型整体壁板压弯成形过程中蒙皮和筋条的弹塑性变形分布，鉴于内弯筋条发生塑性变形而蒙皮主要为弹性变形的特点，提出了一种将蒙皮部分简化为虚拟材料筋条的几何等效方法．推导了基于惯性矩的虚拟材料等效系数计算公式，给出了复杂网格筋条壁

2、板等效模型建立过程和虚拟材料系数计算方法．进行了I型单筋条和网格筋条壁板的有限元分析和压弯实验，对比分析了完整模型和等效模型的计算效率和精度，并用实验数据进行了验证，表明建立的压弯成形有限元等效模型精度可靠、效率数倍提高，为大型整体壁板压弯成形分析和工艺参数优化提供了基础．关键词：整体壁板；压弯成形；等效模型；虚拟材料；有限元分析中图分类号：V262．3+2文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)11—1537-06Pressbendingequivalentsimulationmodelofintegrallyreinfo

3、rcedpanelLiWeidongWanMin(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Theelasticandplasticdeformationdistributionofskinandstiffenerwereanalyzedduringpressbendingforintegrallyreinforcedpanelwithinside

4、ribs．Accordingtothecharacteristicsofplasticdeformationoninsidestiffenerandmainlyelasticdeformationonskin，ageometricalequivalentmethodwasproposedwhichsimplifiedtheskincomponenttostiffenerwithvirtualmaterialproperties．Thecalculativeformulaofequivalentcoefficientwaseducedbas

5、edoninertiamoment．Forcomplicatedintegrallyreinforcedpanel，theestablishmentprocessandcalculativemethodofequivalentmodelwerealsointroduced．Thefiniteelementanalysisandex-perimentofI—stylesinglestiffenerandgriddingstiffenerpanelswerecarriedout．Thecomparisonsonefficientandprec

6、isionbetweendetailedmodelandequivalentmodelweremadeandverifiedbyexperimentaldata．Theequivalentmodelforpressbendingwasprovedtobereliableandhighlyefficientwhichcanbeusedforsimula—tionandparameteroptimizationoflargecomplicatedgriddingintegrallyreinforcedpanel．Keywords：integr

7、allyreinforcedpanel；pressbendforming；equivalentmodel；virtualmaterial；finiteelementanalysis飞机整体壁板因具有减重效果明显、结构效率高、整体性好和构建协调性好等优点，在航空航天飞行器上得到日益广泛的应用，其成形技术一直是航空航天业的热点问题⋯。压弯成形具有模具成本低、柔性程度高、生产周期短以及对外形曲率适应性强的特点，是目前网格高筋整体壁板的主要成形方法之一旧1．我国整体壁板压弯成形主要依靠工人经验和技术水平，使用“试错法”，“边压边量”、“局部校形”

8、，严重影响了生产质量和效率。有限元数值模拟是压弯成形工艺分析的有效手段，但因整体壁板结构和形状的复杂性，且压弯成形为压弯和回弹相间的多工步成形，这使得用收稿日期：2013．12，30；网络出版