大尺寸大厚度復合材料梁外形精確控制技術

王 菲，楊 博，陳永清，陳 靜

（中航復合材料有限責任公司，北京 101300）

隨著復合材料在飛機主承力構件上的應用逐漸加深，復合材料制件的尺寸越來越趨于大型化、整體化[1]，大尺寸、大厚度的零件越來越多，零件幾何尺寸的增大帶來了一系列新的問題，如熱膨脹、固化變形、制件厚度等因素對制件外形的影響變得不容忽視。梁類零件做為飛機結構的骨架零件，裝配工序對梁類零件外形尺寸有較高的要求，大型復合材料制件的成型精度成為其制造的關鍵技術。

目前復合材料制件成型精度的研究工作主要集中在對固化變形的預測和控制。賈麗杰[2]，唐占文等[3]提出了針對大型復雜結構固化變形多層次預報技術。Sarrazin[4]、Andrew[5]、張紀奎[6]等研究了固化變形的影響因素。Jung[7]依據經典層合板理論和有限元分析來預測回彈變形。黨嘉立[8]對復合材料角形材結構的固化變形進行了研究。陳曉靜[9]、李桂東等[10]提出了基于有限元方法的復合材料構件熱壓罐成型變形預測方法和基于構件型面節點變形的工裝型面補償算法，其缺點是模型復雜、輸入參量多，并不方便直接指導工程設計與制造。晏冬秀等[11]在大量工程經驗的基礎上總結出了模具熱膨脹補償和回彈角補償等工裝設計原則，GFG公司采用經驗的方法在復合材料工形梁模具的緣條型面上加入修正值(約1°)以抵消構件回彈[12]，韓培培等[13]依據生產經驗取1°回彈補償角以保證U形梁的尺寸精度，均依賴經驗數據，很難給出準確的回彈值。……