乔 巍,江永恒

(中建材(上海)航空技术有限公司,上海 200120)

由于复合材料构件的刚度较大,即使较小的外形偏差,装配时往往也需要施加极大的强迫装配载荷,但这种带预应力的强迫装配行为在飞机装配规范中是明令禁止的,因此固化变形问题给复合材料构件的制造和装配带来了难题[1-2]。为了获得外形精度较高的复合材料构件,国内外复合材料结构件制造厂主要采用修整模具型面的方法,但由于缺乏复合材料固化变形的数值分析手段,因此目前主要依靠经验法估算模具型面的补偿量[3]。飞机结构通常都具有较复杂的外形,脱模后复合材料构件的变形不仅包括回弹变形、翘曲变形,甚至会产生扭曲变形,此时上述经验法就变得不可靠和具有高风险性[4]。

近年来,对固化变形控制方法的研究越来越受到重视,并取得了许多重要成果。在构件固化工艺参数优化方面,Teoh等[5]通过试验研究了真空辅助树脂传递模塑工艺,采用多级固化方法提高复合材料的固化均匀性,从而降低了L型构件的固化变形;Zhu等[6]针对L形构件的回弹变形问题,提出增加模具型面夹角的方法,模拟结果表明,回弹变形量减少了90%以上;Dong[7]针对非对称层合板的翘曲变形问题,提出了将变形量反向补偿模具型面的方法,算例结果表明,优化后的变形量减少了99%;李桂东[8]提出了一种基于型面节点变形的模具型面补偿算法,该方法首先利用数值模型预测了复合材料构……