现主要研究方向:航空飞行器整体件高效制造理论与技术
主要研究内容:航空飞行器整体结构件所具有的诸多优势如比强度高、比刚度高、结构效率高、装配工作量少等,使其在航空飞行器工业得到广泛应用。但航空整体结构件数控加工过程中广泛存在的加工变形问题严重影响制造精度和加工效率。2013年根据国内3家大型航空制造企业和2家航空发动机制造企业的调查发现,约55%的航空整体结构件存在加工变形问题。航空飞行器整体结构件尺寸和形状精度低已成为制约飞机制造技术发展的瓶颈之一。
航空飞行器整体结构的毛坯材料主要为铝合金、钛合金、高强度不锈钢等,加工变形涉及毛坯残余应力的大小与分布规律、加工过程中残余应力的演变与控制、变形零件的校正工艺理论与相应装备。为此,研究所拟从低应力及应力均匀化毛坯制造入手,开展航空整体结构件变形预测、控制与校正理论、方法及工艺装备研究。
①均应力航空飞行器整体件高精度制造理论研究
毛坯残余应力是影响航空飞行器整体结构件加工变形的关键因素之一,针对铝合金预拉伸板材和钛合金模锻件残余应力对航空整体结构件加工变形的影响,研究航空飞行器结构件高精度制造成型工艺理论。
②航空件变形预测、控制理论与工艺策略
研究航空飞行器整体结构件的加工变形机理,系统研究应力、加工应力及装夹对工件变形的影响,研究加工过程中应力的演变机制及其对工件变形的影响。研究开发基于有限元仿真技术的航空飞行器整体结构件变形快速预测系统。基于变形预测结果,开展基于数控加工补偿以及工艺优化的变形控制理论与工艺方法。
③薄铝合金蜂窝面板淬火应力抑制技术研究
针对航空材料采用机械拉伸消除残余应力进行研究,设计可变拉伸装置,分析应力比、主拉伸量对残余应力的影响,开展反变形、喷丸校正及振动校正对应力及成形的影响,开展飞行器零件尺寸稳定性与服役安全性研究,建立规范的工艺策略,开发相应的智能变形校正装备。