[发明专利]一种基于分层厚度的整体壁板展开方法

说明书

本发明公开了一种基于分层厚度的整体壁板展开方法，具体步骤包括：步骤S1，简化壁板上的结构，以得到规整的整体壁板结构；步骤S2，沿加工时的滚压方向，根据简化整体壁板上的各个结构厚度和各个结构的边界线对简化后的整体壁板结构进行分区，以得到若干个大分区；在每个大分区内，根据每个大分区内的各个结构的厚度划分得到小分区，每个小分区内的壁板为等厚板；步骤S3，确定初始下压线；步骤S4，计算每个小分区的壁板的中性面，然后以该中性面为基准展开，以得到小分区的展开面；步骤S5，每个小分区的展开面以初始下压线为基准沿滚压方向依次拼接，得到每个大分区的展开面；步骤S6，连接相邻两个大分区，得到整体壁板的展开结构。

技术领域

本发明涉及飞机壁板技术领域，尤其涉及一种基于分层厚度的整体壁板展开方法。

背景技术

现代大型飞机机身壁板普遍采用大尺寸整体壁板代替传统桁架作为承重结构，以减轻机身重量、提升整体结构的可靠性。一般壁板采用滚压成形，成形过程中因为板内变形，壁板会发生延展。不同于等厚壁板各处延展率一致，整体壁板具有筋条和减重框结构，各结构部分厚度不一致，导致各部分的延展率不一致，成形展开的复杂度大大增加。

一般模拟软件利用面积相等原理将曲面展开成平面，对于等厚壁板来说只需要简单的寻找一个中性面进行展开，即可得到所需的展开面。对于整体壁板而言，由于各个结构部位的厚度不一致，导致各部位的展开中性面并不在同一厚度位置，因此很难寻找到展开中性面。针对整体壁板展开困难的问题，传统解决办法是根据经验预估一个厚度位置作为统一的展开中性面，然后进行成形试验，通过试验测量结果与设计进行比对，根据经验不断调整展开中性面的位置，不断进行试验，最终试验结果达到允许误差范围为止。

传统解决办法有三个明显的缺点：一是预估中性面通常需要根据经验进行，而对于不同整体壁板，筋条口框等结构，经验往往不够用；二是需要进行大量的试验进行中性面的校正，尤其是当初始中性面预估与理想统一中性面位置相差较大时，需要更多的试验才能获得理想统一中性面位置；三是即使获取得到了较为理想的统一中性面，也会存在因局部结构延展率不一致导致局部成形精度达不到要求的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分层厚度的整体壁板展开方法，以获取整体壁板展开面，减小成形误差，降低生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供了一种基于分层厚度的整体壁板展开方法，具体步骤包括：

步骤S1，简化壁板上的结构，以得到规整的整体壁板结构；

步骤S2，沿加工时的滚压方向，根据简化整体壁板上的各个结构厚度和各个结构的边界线对简化后的整体壁板结构进行分区，以得到若干个大分区；

在每个所述大分区内，根据每个所述大分区内的各个结构的厚度划分得到小分区，每个所述小分区内的壁板为等厚板；

步骤S3，确定初始下压线；

步骤S4，计算每个所述小分区的壁板的中性面，然后以该中性面为基准展开，以得到所述小分区的展开面；

步骤S5，每个所述小分区的展开面以所述初始下压线为基准沿所述滚压方向依次拼接，得到每个所述大分区的展开面；

步骤S6，连接相邻两个所述大分区，得到整体壁板的展开结构。

优选地，所述步骤S5和步骤S6之间还包括：步骤S56，每个所述大分区的最终下压位置轮廓采用余料补齐。

优选地，所述基于分层厚度的整体壁板展开方法还包括：

步骤S7：对步骤S6中得到的整体壁板的展开结构进行重新建模，在所述展开结构上重新建立步骤S1中简化的结构；

对步骤S6中的整体壁板的展开结构的下压起止端均预留预定尺寸的加工余量。