基于实测数据的飞机复合材料构件外形调控

作     者：张德伟 卫炜 张聘 王琦 赵聪 安鲁陵 ZHANG Dewei;WEI Wei*;ZHANG Pin;WANG Qi;ZHAO Cong;AN Luling

作者机构：南京航空航天大学机电学院南京210016 中国航空工业集团有限公司济南特种结构研究所济南250023 

出 版 物：《复合材料科学与工程》 (Composites Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第9期

页      面：57-66页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51975280) 

主　　题：复合材料 数字化测量 逆向工程 ABAQUS 外形调控 

摘      要：在飞机复合材料构件装配中,目前常通过卡板等刚性约束方法消除其成型误差,这种调控方法可能会造成复合材料损伤。本文通过数字化测量获得复合材料构件实物外形数据,并重构其外形模型,设计了具有柔性的多点施力压头对构件进行外形调控。提出了将有限元计算与遗传算法相结合的求解方案,目标是在保证复合材料构件不发生损伤的前提下,使其实际外形尽量贴合理论外形。通过某型飞机雷达罩复合材料罩体实例验证此方法,发现按照利用约束卡板的原方案对罩体进行外形约束,其实际外形与理论外形在给定位置处精确度仅有66.7%,而通过本方法利用多点施力压头对罩体进行外形调控,其实际外形与理论外形在给定位置处精确度达到91.7%,相比原方案提高了25%。