飛機(jī)蒙皮
關(guān)注創(chuàng)建者：abaqus小學(xué)徒 創(chuàng)建時間：2017-02-13
飛機(jī)蒙皮的視頻教程
飛機(jī)蒙皮壁板屈曲分析
對飛機(jī)蒙皮壁板進(jìn)行有限元分析，整個工作分為如下幾步： 1.蒙皮壁板Catia建模； 2.Hypermesh網(wǎng)格劃分及屬性賦予； 3.Abaqus計算及結(jié)果讀取。
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ACP復(fù)合材料和實體材料混合建模流程及案例文檔
有詳細(xì)操作過程和兩個案例文檔，文檔一個板子的用于說明，一個飛機(jī)蒙皮和肋板的用于參考學(xué)習(xí)，兩個流程都一樣的。適合本科學(xué)生論文計算建模，碩士和單位人員學(xué)習(xí)流程。
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飛機(jī)蒙皮的實例教程
根據(jù)百度百科飛機(jī)蒙皮是指包圍在飛機(jī)骨架結(jié)構(gòu)外且用粘接劑或鉚釘固定于骨架上，形成飛機(jī)氣動力外形的維形構(gòu)件。飛機(jī)蒙皮與骨架所構(gòu)成的蒙皮結(jié)構(gòu)具有較大承載力及剛度，而自重卻很輕，起到承受和傳遞氣動載荷的作用。蒙皮承受空氣動力作用后將作用力傳遞到相連的機(jī)身機(jī)翼骨架上，受力復(fù)雜，加之蒙皮直接與外界接觸，所以不僅要求蒙皮材料強(qiáng)度高、塑性好，還要求表面光滑，有較高的抗蝕能力。
目前的飛機(jī)常見的蒙皮有金屬蒙皮，復(fù)合材料層壓蒙皮、夾層蒙皮和整體壁板等。在飛機(jī)蒙皮的散熱方面，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，國內(nèi)中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計研究所在應(yīng)用3D打印技術(shù)方面，做了一些研究和探索工作。
3D打印實現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)
目前國、內(nèi)外飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)中主要有以下兩種：
空氣-液體熱交換器
(簡稱：空-液熱交換器)——采用沖壓進(jìn)氣道、利用沖壓空氣對來自電子設(shè)備的熱流體進(jìn)行冷卻降溫，目前國、內(nèi)外多數(shù)飛機(jī)采用這種形式。
缺點：空-液熱交換器體積較大、高度較高(通常大于100㎜)，沖壓進(jìn)氣道和沖壓空氣對飛機(jī)產(chǎn)生較大的氣動阻力，沖壓進(jìn)氣道內(nèi)的空氣對飛機(jī)有較大的燃油代償損。
空氣-空氣蒙皮熱交換器
(簡稱：空氣蒙皮熱交換器)——熱空氣在飛機(jī)外蒙皮和機(jī)身結(jié)構(gòu)之間的夾層中流動時，利用飛機(jī)與環(huán)境空氣的相對速度對熱空氣進(jìn)行冷卻降溫。
缺點：空氣-空氣蒙皮熱交換器的換熱能力、制冷效果遠(yuǎn)不如空氣-液體蒙皮熱交換器(簡稱：液體蒙皮熱交換器)。
西安飛機(jī)設(shè)計研究所研究的蒙皮熱交換器的外層散熱單元與內(nèi)層散熱單元采用3D打印整體成型。其中，外層散熱單元外表面、外層散熱單元內(nèi)表面及多個外層散熱隔板采用3D打印整體成型。
展開 4 結(jié)論
根據(jù)上述試驗結(jié)果及其分析，激光切割對飛機(jī)蒙皮材料( 硬鋁合金) 的力學(xué)性能有一定的影響，可以得出以下結(jié)論:
1) 在試驗給定的工藝參數(shù)下，激光切割面的表面質(zhì)量較高，但在邊緣會形成掛渣。在試驗給定的工藝參數(shù)下，掛渣尺寸平均值為0. 893 5 mm。
2) 經(jīng)過對激光切割試件進(jìn)行相關(guān)測試，拉伸強(qiáng)度有所降低，壓縮和剪切強(qiáng)度沒有變化，可用于飛機(jī)蒙皮的邊緣切割。
SAMCEF for Composite 軟件在復(fù)合材料分析中的應(yīng)用 程迎超：
介紹了軟件的功能及在各行業(yè)的應(yīng)用，如在飛機(jī)蒙皮屈曲分析中的應(yīng)用，在飛機(jī)蒙皮損傷失效分析中的應(yīng)用，在飛機(jī)鳥撞模擬分析中的應(yīng)用，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用，在汽車白車身分析中的應(yīng)用，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片分析中的應(yīng)用
2.復(fù)合材料無軸承尾槳柔性元件設(shè)計計算分析
鄧景輝, 吳明忠, 洪 蛟, 張呈林
無軸承尾槳柔性梁設(shè)計是無軸承尾槳設(shè)計的關(guān)鍵, 設(shè)計上要滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求, 同時還必須滿足合理的剛度特性, 實現(xiàn)尾槳的揮舞、擺振、變距運動, 因此進(jìn)行準(zhǔn)確而快速的設(shè)計計算, 才能適用于工程設(shè)計。本文介紹一種相當(dāng)于三維彈性理論的二維有限元模型, 計算精度高, 速度快。經(jīng)過試驗, 驗證了所開發(fā)的理論方法與軟件,可以用于無軸承尾槳柔性梁元件的特性研究, 對層合板的厚度、鋪層方向、層數(shù)、板元大小、離心力、板的安裝角等的影響可進(jìn)行靈敏度分析。該軟件比大型商業(yè)軟件SAMCEF, NASTRAN 經(jīng)濟(jì)實用, 具有自主版權(quán), 易于根據(jù)使用情況進(jìn)行修改, 完全可以滿足工程設(shè)計的需求
SAMCEF composites papers.rar
展開 來自中央蘭開夏大學(xué)（UCLAN）的航空航天工程團(tuán)隊推出了首款裝有石墨烯皮的飛機(jī)Juno。
為什么這有關(guān)系？石墨烯被稱為“超級材料”，有可能改變這個行業(yè)。這架飛機(jī)在法恩伯勒展出，它的機(jī)翼跨度為3.5米，“展示了我們在領(lǐng)導(dǎo)一項旨在加速石墨烯和其他納米材料進(jìn)入工業(yè)的計劃方面所取得的巨大進(jìn)步，”UCLAN工程創(chuàng)新經(jīng)理Billy Beggs說。
它是如何工作的？石墨烯皮膚飛機(jī)就像其他飛機(jī)一樣飛行 - 但效率更高。超強(qiáng)，超薄覆蓋飛機(jī)將更輕，允許他們在起飛和著陸時節(jié)省更多燃料，承受更重的負(fù)載，并在噴氣燃料箱上獲得更好的里程。UCLAN團(tuán)隊建立在早期開發(fā)的基礎(chǔ)上，如石墨烯皮膚飛機(jī)翼; 他們還能夠在電池和3D打印部件內(nèi)部使用這些材料。
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展開 如果采用焊接的話，飛機(jī)的蒙皮就要全部進(jìn)行更換，這樣會增加維修費用和單次維修難度。即便不發(fā)生任何設(shè)備故障，也需要定期對飛機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)，包括需要把連接的部位拆開進(jìn)行檢查和維護(hù)。焊接是一種不可拆卸連接，一旦拆開，結(jié)構(gòu)就被破壞了。
那么，為什么飛機(jī)制造主要采用鉚接，而航空器、造船則基本用焊接？
焊接具有速度快、密封性好等優(yōu)點，在航天、船舶和汽車制造中大顯身手。鉚接和焊接都是現(xiàn)在制造業(yè)被廣泛采用的一項工藝 ，鉚接具有連接變形小，對連接環(huán)境要求低，適合薄件連接等特點
主要考慮三個方面，材料特性、工作環(huán)境和使用壽命。
材料特性，為保證飛機(jī)的重量輕體積大的要求，在波音787和空客A350XWB問世前，現(xiàn)代飛機(jī)的主要制造材料是鋁合金。這種材料有一個突出的特點——焊接性能極差。采用傳統(tǒng)的焊接方式焊接后，焊接區(qū)域局部有應(yīng)力集中，使得金屬變脆，而且易產(chǎn)生砂眼、氣泡、微裂紋等缺陷，使得結(jié)構(gòu)在這些位置的性能低于非焊接區(qū)。這在飛機(jī)制造中是不能接受的。
雖然現(xiàn)在也有一些特殊的焊接工藝，比如攪拌摩擦焊接和激光焊接，但相關(guān)技術(shù)過于復(fù)雜，而且難以保證工藝穩(wěn)定性。對于同一種材料來說，越薄越不容易焊接。飛機(jī)蒙皮厚度一般只有2毫米左右，即便能夠焊接，難度也會很大，非一般操作人員能夠勝任，不利于飛機(jī)批量生產(chǎn)。
波音787和空客A350XWB機(jī)體以復(fù)合材料為主，這些復(fù)合材料是多種單一材料通過復(fù)合的方法，再經(jīng)過特殊工藝制成的，焊接的難度比鋁合金還要大，制造商幾乎不使用焊接。
工作環(huán)境，飛機(jī)在高空高速飛行時，機(jī)身蒙皮承受的是拉力。發(fā)動機(jī)在工作時存在振動，同時飛機(jī)自身也會產(chǎn)生振動。飛機(jī)在每個航班中經(jīng)歷的各種力都是不斷變化的，會存在疲勞問題。而拉力、振動和疲勞，都是引起焊接性能退化的主要原因。
飛機(jī)在這樣的環(huán)境中長時間工作,就可能在焊接處萌生細(xì)小裂紋。
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飛機(jī)蒙皮的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
飛機(jī)蒙皮的最新內(nèi)容
薄壁結(jié)構(gòu)：對于厚度遠(yuǎn)小于其他兩個方向尺寸的結(jié)構(gòu)，如汽車車身、飛機(jī)蒙皮等，應(yīng)優(yōu)先選擇殼單元（特別是 S4R）以提高計算效率。
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)：對于復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)是否需要考慮層間應(yīng)力來選擇單元：需要層間應(yīng)力分析時選擇 CSS8；僅需面內(nèi)分析時選擇 S4R。
在航空制造業(yè)，蒙皮作為飛機(jī)的關(guān)鍵氣動結(jié)構(gòu)，如同飛機(jī)的“肌膚”，不僅塑造其外形，更直接關(guān)系到飛行安全與性能。隨著復(fù)合材料在蒙皮制造中的廣泛應(yīng)用，飛機(jī)整體減重目標(biāo)得以有效推進(jìn)，然而，隨之而來的高精度加工挑戰(zhàn)亦使生產(chǎn)管理者面臨嚴(yán)峻壓力：
? 成本高昂：復(fù)合材料本身價格昂貴，加之蒙皮尺寸龐大，單件原材料成本即構(gòu)成顯著負(fù)擔(dān)。
飛機(jī)表面的蒙皮分塊和對縫階差控制也給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來挑戰(zhàn)。過去的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計大多采用直對縫蒙皮分塊, 簡單、可靠、重量輕。但數(shù)以千計的任何一條縫隙如果處理不善都將導(dǎo)致飛行器重要方位的RCS大幅度增加 (圖4) 。
如果把飛機(jī)比作鳥兒，蒙皮就是羽毛，包裹著飛機(jī)的骨架，形成流線型的外表面。它必須具有流暢的外形，才能減少阻力；它必須十分輕薄，做到十幾毫米甚至幾毫米，才能有效載重，托舉飛機(jī)飛得更高；它還必須十分強(qiáng)韌，才能承受飛機(jī)在高空做出的各種騰挪扭轉(zhuǎn)的動作。
傳統(tǒng)加工機(jī)翼壁板，通常采用數(shù)控整體銑切的方式，并適當(dāng)配合機(jī)械壓彎方式。
如果采用焊接的話，飛機(jī)的蒙皮就要全部進(jìn)行更換，這樣會增加維修費用和單次維修難度。即便不發(fā)生任何設(shè)備故障，也需要定期對飛機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)，包括需要把連接的部位拆開進(jìn)行檢查和維護(hù)。焊接是一種不可拆卸連接，一旦拆開，結(jié)構(gòu)就被破壞了。
如果采用焊接的話，飛機(jī)的蒙皮就要全部進(jìn)行更換，這樣會增加維修費用和單次維修難度。即便不發(fā)生任何設(shè)備故障，也需要定期對飛機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)，包括需要把連接的部位拆開進(jìn)行檢查和維護(hù)。焊接是一種不可拆卸連接，一旦拆開，結(jié)構(gòu)就被破壞了。
機(jī)身用什么連接。
歐洲空中客車公司位于圖盧茲的工廠、英國勞斯萊斯公司位于德比的工廠，同樣有著手持榔頭和鑿子的工人，專門負(fù)責(zé)打磨飛機(jī)的蒙皮。因為飛機(jī)的蒙皮是不規(guī)則曲面，而且很薄，稍不注意就會出現(xiàn)缺陷，根本沒有辦法用機(jī)床加工，只能由人力一點一點敲出來。
學(xué)無止境，沒有最好，只有更好。
在高端制造領(lǐng)域用于火箭燃料
氧化劑、航空發(fā)動機(jī)和航天推進(jìn)劑系統(tǒng)密封材料、飛機(jī)蒙皮涂料，用于導(dǎo)彈紅外跟蹤器窗口材料和宇宙飛船紫外光學(xué)儀器透鏡材料、原子激光器材料，用于雷達(dá)表面涂層、艦船防腐涂料等。
第四代核反應(yīng)堆釷基高溫堆使用液態(tài)氟熔鹽（FLiBe）作冷卻劑。
來源：ETA迪艾 作者：3DCS團(tuán)隊
3DCS FEA Compliant Modeler柔性模塊采用有限元方法精確仿真零件制造和裝配過程的偏差變化，用于分析不同公差狀態(tài)下，零件施加過約束、夾持、重力、溫度場、扭矩等載荷時，變形偏差對產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)的影響，常用于汽車側(cè)圍、前后保、機(jī)蓋、翼子板、內(nèi)飾；飛機(jī)機(jī)身蒙皮、機(jī)翼、尾翼；電子產(chǎn)品板件等易變形的柔性件
南極熊3D打印網(wǎng)從其2021年經(jīng)營計劃中看到，光韻達(dá)表示，3D打印相關(guān)業(yè)務(wù)成為重要業(yè)務(wù)之一：子公司通宇航空快速發(fā)展，產(chǎn)品品類從工裝類、機(jī)加類航空零部件的制造，增加了導(dǎo)管與飛機(jī)蒙皮類產(chǎn)品，銷售收入增加迅猛，對公司利潤貢獻(xiàn)逐步加大。
