国家自然科学基金(51275277)
- 作品数：12 被引量：100H指数：6
- 相关作者：孙杰李剑峰黄晓明于鑫李卫东更多>>
- 相关机构：山东大学成都飞机工业(集团)有限责任公司滨州学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金'泰山学者'建设工程专项更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 基于CATIA/CAA的航空整体结构件温度变形补偿被引量：4
- 2015年
- 环境温度变化对铝合金整体结构件尺寸误差有较大影响,实现因环境温度变化引起工件变形的有效补偿可显著提高航空整体结构件制造精度。采用热机械分析仪测量铝合金毛坯7050-T7451和2124-T851三个方向热膨胀系数值,建立了环境温度与热膨胀系数、缩放系数之间的数学理论模型,采用零件特征遍历算法,实现了CATIA环境下零件CAD模型的准确尺寸重构,完成了线性变形快速补偿软件开发。
- 路来骁孙杰张阁罗育果熊青春
- 关键词：热膨胀系数航空整体结构件
- 7050-T7451铝合金铣削加工表面材料特性与本构关系模型的建立被引量：9
- 2015年
- 为研究7050-T7451铝合金材料铣削后表面应力应变特征,并建立表面材料本构关系模型,采用SSM-B4000TM型应力应变显微探针测试系统对铝合金7050-T7451材料表面进行自动球压痕(ABI)实验测试,获得载荷-深度曲线,据此估算本构关系模型中应变硬化指数(n)与屈服强度(σy)等未知参数。进而基于有限元建模(FEM)进行压痕过程的有限元仿真分析,研究本构关系模型中参数n与σy的变化对载荷-深度曲线的影响规律,获得仿真载荷-深度曲线与实验曲线误差最小时的参数n与σy应满足的函数关系,验证了基于实验本构关系模型参数的准确性。采用该材料本构关系模型仿真的载荷-深度曲线与实验曲线相比,平均误差为5.2%。
- 于鑫孙杰熊青春韩雄
- 关键词：有限元仿真本构关系模型
- 纤维增强复合材料钻削分层的研磨检测
- 2015年
- 复合材料钻削分层缺陷是影响复合材料构件后续加工质量和效率的关键因素之一,针对该问题,设计不同钻深孔的分层缺陷产生与检测实验,揭示分层产生及演变历程。获得了孔出口三维分层形貌,分析了分层缺陷动态变化及影响。
- 汪海晋孙杰李剑峰李卫东
- 关键词：碳纤维复合材料钻削研磨
- EA4T材料动态力学特性与本构关系模型被引量：3
- 2016年
- EA4T是动车组列车的主要车轴材料,要实现EA4T车轴高效高精度加工,必须研究其切削加工性能。EA4T车轴材料在高温、大应变、高应变率条件下的动态应力应变特征是进行有限元建模和切削仿真的基础,为此,使用分离式霍普金森压杆与微型霍普金森压杆实验系统进行了温度20-800℃、应变率1000-8000s-1范围内材料的动态力学特性测试。结果表明:EA4T车轴材料的最大真实应变可达50%,真实应力随温度的升高而明显减小,并且存在显著的温度软化作用;真实应力随应变率的升高先增大后减小,这是因为在低应变率时存在应变率强化作用、在高应变率时存在应变率软化作用。最后,通过对试验数据的参数拟合改进,建立了高精度的Johnson-Cook本构关系模型。
- 于鑫韩芹会刘春孙杰
- 关键词：霍普金森压杆本构关系模型
- 基于能量理论的航空整体结构件滚压变形校正载荷预测方法被引量：5
- 2017年
- 航空整体结构件在数控加工过程中,由于多种因素耦合作用影响,普遍存在不同程度、不同形式的加工变形问题。滚压校正是实现大长宽比薄壁结构件变形校正的有效手段,且在获得工件尺寸精度的同时,引入压应力,提高工件使用寿命。目前,滚压变形校正多依赖于工人经验和试错法,缺乏校正载荷的准确预测方法,质量稳定性差。为此,基于能量理论,在分析梁类零件校正过程能量平衡要求的基础上,结合等效截面法和弯曲应变能法,分别对变形工件的弯曲应变能和滚压做功进行计算,进而建立工件变形量与校正载荷间的数学模型,实现滚压变形校正载荷预测。进一步,为实现校正载荷准确性的快速评价,采用直接应力法建立了加工变形-滚压校正协同仿真环境,实现了梁类航空整体结构件滚压变形校正的快速等效模拟。最后,以三隔框结构件为例进行了有限元仿真和试验验证,直接应力法仿真分析获得的变形消除率为94.5%,试验获得的单次滚压变形消除率达到82.0%,滚压区域表面由铣削拉应力转变为滚压压应力,校正效果符合预期。
- 路来骁孙杰韩雄熊青春宋戈
- 关键词：航空整体结构件滚压有限元方法
- 基于刚度与应力演变机制的航空整体结构件加工变形预测理论建模被引量：16
- 2017年
- 航空整体结构件在铣削过程中,由于材料去除产生的毛坯初始应力重分布和结构刚度演变导致工件发生加工变形。针对这一问题,借助于生死单元技术建立隔框件加工变形预测有限元模型,获得材料去除过程工件变形规律。基于等效弯曲应变能方法,计算加工过程工件刚度变化规律;通过毛坯初始的应力和去除材料产生的弯曲附加应力的叠加分析,结合应力-工件刚度演变特点,借助于材料去除产生的附加力矩分析,构建航空隔框件加工变形数学模型,对隔框工件加工过程变形进行预测分析。将有限元计算结果与数学解析模型计算结果对比,研究表明两种方法获得的加工变形规律相吻合,工件变形特征与去除材料的初始应力状态变化规律相一致。
- 黄晓明孙杰李剑峰
- 关键词：残余应力数学建模
- 航空长梁整体结构件加工变形预测及校正分析
- 航空整体结构件的加工变形和变形校正是制约结构件加工效率的瓶颈技术,针对长梁零件加工后的出现变形问题,构建薄壁长梁整体结构件加工变形有限元模型进行数值计算。研究表明,在毛坯初始应力和加工应力的作用下,长梁件出现弯曲扭转复合...
- 黄晓明孙杰李剑峰
- 关键词：有限元数值模拟
- 文献传递
- 航空长梁整体结构件加工变形预测及校正分析被引量：3
- 2017年
- 航空整体结构件的加工变形和变形校正是制约结构件加工效率的瓶颈技术,针对长梁零件加工后出现变形问题,构建薄壁长梁整体结构件加工变形有限元模型进行数值计算.研究表明,在毛坯初始应力和加工应力的作用下,长梁件出现弯曲扭转复合变形,工件结构刚度不对称是导致工件弯曲变形的重要原因.以变形结果作为校正目标模型,进行加载-卸载反弯和扭转校正分析,对校正参数、校正载荷施加形式及校正效果等关键技术进行研究.根据长梁整体结构件变形校正图谱,当在-Y方向施加9 050N4点反弯校正载荷,在垂直X顺时针方向施加145×10~3 N·m矫正扭矩时,可以得到理想的校正效果.
- 黄晓明黄晓明孙杰
- 关键词：有限元数值模拟
- 航空铝合金7050-T7451毛坯初始残余应力测试被引量：4
- 2014年
- 为提高裂纹柔度法测试铝合金预拉伸板材毛坯初始残余应力的测试效率和测试精度,从应变采集精度和柔度函数计算效率等方面展开研究,采用基于ABAQUS有限元软件Load Case功能对柔度函数的算法进行了优化。对铝合金预拉伸板7050-T7451的毛坯初始残余应力进行了测试,建立了裂纹柔度法残余应力高效、高精度测量的测试规程,给出了突发状况应对机制。结果表明:柔度函数的计算效率得到显著提升,获得了该板材轧制方向和横向方向的残余应力均呈明显"M型曲线"的分布规律。
- 周长安孙杰李卫东王伟
- 关键词：裂纹柔度法残余应力铝合金
- 7050-T7451铝合金预拉伸板材热膨胀系数变化规律及机理被引量：8
- 2013年
- 针对平均热膨胀系数(CTE)对航空整体结构件热变形准确预测带来较大误差这一问题,利用热机械分析仪在25～500℃范围内对7050-T7451铝合金热膨胀系数进行准确测量,采用数值拟合方法获得铝合金7050-T7451热膨胀系数随温度升高的非线性变化规律。从铝合金7050-T7451材料的合金成分和金相结构变化角度,揭示铝合金7050-T7451热膨胀系数变化的材料学内在本质;分别采用平均热膨胀系数和准确热膨胀系数模型对工件变形进行预测分析。结果表明,与平均热膨胀系数模型相比,采用准确热膨胀系数模型时热变形最大相对计算误差由17.4%降为9.5%。
- 黄晓明孙杰李剑峰罗育果
- 关键词：热膨胀系数微观结构
