飛機起落架毛坯-預(yù)鍛件聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、起落架是飛機上一類非常重要的大鍛件，在飛機做地面運動時，起落架是唯一支撐整個飛機重量的部件，通常采用高強鋼作為材料，鍛造是其常用的生產(chǎn)制造方式。目前國內(nèi)起落架生產(chǎn)面臨著設(shè)備噸位低、成形效果差、使用壽命短等問題，嚴重地制約著我國大飛機的生產(chǎn)制造。為了保證起落架鍛件的使用性能，其生產(chǎn)方式一般采用整體模鍛工藝。模鍛過程中必須進行合理的預(yù)鍛設(shè)計，以確保鍛件變形均勻和降低成型載荷。傳統(tǒng)的預(yù)鍛設(shè)計方法設(shè)計效率低、成形質(zhì)量差，近代以來提出的基于數(shù)值模

2、擬和優(yōu)化的方法僅能完成二維預(yù)鍛設(shè)計。因此針對起落架這類具有復(fù)雜三維形狀的鍛件進行預(yù)鍛設(shè)計具有重要的工程意義。
　　基于此，本文提出了一種毛坯-預(yù)鍛件聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計方法。首次將毛坯的設(shè)計和預(yù)鍛件設(shè)計綜合在一起，利用靜電場模擬和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，實現(xiàn)了對起落架鍛件的制坯工藝和預(yù)鍛工藝的設(shè)計。
　　首先分析了起落架終鍛件的結(jié)構(gòu)特點，據(jù)此設(shè)計了毛坯形狀和尺寸，確定了起落架毛坯的制坯工藝。根據(jù)毛坯的直接終鍛模擬結(jié)果選取了鍛件變形均勻性和成型

3、載荷作為評價指標，說明了進行預(yù)鍛設(shè)計的必要性。
　　之后闡述了利用靜電場等勢面表示預(yù)鍛件的理論依據(jù)，提出了靜電場分析模型中毛坯放大倍數(shù)的選擇原則和基于點云的等勢面提取算法，實現(xiàn)了備選預(yù)鍛件實體的逆向造型。確定了12組全面試驗方案，運用Deform-3D對備選預(yù)鍛件進行預(yù)鍛模擬和終鍛模擬，結(jié)果顯示預(yù)鍛設(shè)計使鍛件變形更均勻，降低了成型載荷。并初步選取了局部最優(yōu)方案。
　　最后以毛坯尺寸和預(yù)鍛件電勢值為輸入，以等效應(yīng)變差值和成型載