U型复合材料结构件热压罐固化变形及补偿技术应用研究

2017-05-14

航空制造技术 2017年16期

（航空工业昌河飞机工业（集团）有限责任公司，景德镇 333002）

复合材料以其比强/刚度高、耐腐蚀、耐疲劳和可设计性强等优点迅速在直升机结构上得到大量应用，已由次承力结构发展到主承力结构。目前，国外先进直升机上复合材料的用量已经达到机身结构重量的80%～90%，其相对于金属结构的重量优势也表现突出，与金属结构相比减重效益达到20%～25%，直接提高了直升机的装载能力、航程和舒适性[1-4]。

复合材料结构在应用过程中，受到设计结构和制造过程的影响，成型后的制件均存在不同程度的固化变形的缺陷，直接影响其在机身结构上的装配效果和使用寿命。零件固化变形严重会导致制造的反复，造成成本的增加和制造周期的延长。固化变形等缺陷的存在，直接影响了大型整体结构在直升机机身上的应用进程。因此，要实现大型整体结构的工程化应用，需要开展复合材料结构的精确制造技术研究，其中研究影响大型整体结构变形的工艺要素，探索复合材料整体结构的变形控制技术，是整体结构设计实施的技术关键。工艺仿真和虚拟制造技术可以利用仿真的手段预测复合材料零件固化中产生的缺陷，从而优化制造工艺，避免或减少制造缺陷。工艺仿真技术的应用，对于改进传统的主要依赖经验的工艺设计方法、减少试验次数、加快工艺研制周期、降低成本意义重大[5-15]。