《民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù)》凝聚了3個國家重點實驗室主任、5位長江學(xué)者教授的科研團隊的創(chuàng)新成果和實踐經(jīng)驗,系統(tǒng)化介紹了民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù),包括已經(jīng)在飛機制造過程中獲得應(yīng)用的先進塑性成形技術(shù)、鑄造技術(shù)、焊接技術(shù)和作者認為未來可能在飛機制造中獲得應(yīng)用的增材制造技術(shù)等。
《民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù)》針對的閱讀對象是航空領(lǐng)域的研究生、制造企業(yè)工藝技術(shù)人員和設(shè)計院所工程設(shè)計人員。
民用飛機是當(dāng)今世界眾所矚目的高技術(shù)前沿,代表著一個國家或地區(qū)的核心競爭力。迄今為止,美國波音公司和歐洲空中客車公司雄霸世界,占據(jù)了民用飛機市場絕大部分份額。我國在中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要中確立了大型飛機重大科技專項,C919大型商用飛機將代表我國首先進入世界民用飛機市場競爭的大舞臺。民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù)是支撐大飛機設(shè)計和制造的關(guān)鍵技術(shù),為了使我國的大飛機制造從業(yè)者和研究人員了解民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù)發(fā)展前沿和我國在此領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀,以便更好地服務(wù)于我國民用飛機設(shè)計和制造事業(yè),我們按照本叢書編委會的安排組織了本書的寫作。
本書主要介紹民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù),包括已經(jīng)在飛機制造過程中獲得應(yīng)用的和作者認為未來可能在飛機制造中獲得應(yīng)用的先進成形技術(shù)。本書針對的閱讀對象是航空領(lǐng)域的研究生、制造企業(yè)工藝技術(shù)人員和設(shè)計院所工程設(shè)計人員。本書的主要目的,是幫助上述讀者群比較全面地了解當(dāng)前民用飛機制造技術(shù)的發(fā)展前沿,并對其研究和工程實踐起到有效的指導(dǎo)作用。由于構(gòu)件先進成形技術(shù)涉及面非常寬,而本書的篇幅有限,不可能包羅無遺,因此只精選了一部分先進成形技術(shù)。每一種述及的先進成形技術(shù)都力求寫作精簡扼要。但為了能對讀者的研究和工程實踐有實際的幫助,又要求每一種述及的技術(shù)的原理、效能和應(yīng)用案例有足夠完整和深入的介紹。
本書共分五篇11章:
第一篇分三章介紹了民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù)的一些共性基礎(chǔ),包括第1章“民用飛機主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的成形技術(shù)”,第2章“航空結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型拓撲優(yōu)化設(shè)計”和第3章“成形工藝數(shù)字化仿真技術(shù)”。
第二篇“先進塑性成形技術(shù)”,包括第4章“鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件等溫局部加載近凈成形”和第5章“高性能輕量化彎管件數(shù)控彎曲精確成形”。
第三篇“先進鑄造技術(shù)”,包括第6章“鈦合金鑄造”和第7章“反重力鑄造”。第四篇“先進焊接技術(shù)”,包括第8章“激光焊接”和第9章“攪拌摩擦焊”。
第五篇“增材制造技術(shù)”,包括第10章“增材制造的技術(shù)原理與方法”和第11章“增材制造的航空應(yīng)用”。
參與本書寫作的都是我國在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平的研究團隊,相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容包括了這些團隊自己的研究成果和對世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的總結(jié),可以代表我國在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展水平和反映世界范圍內(nèi)各相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展前沿的現(xiàn)狀。
本書是集體著述的結(jié)晶,我國先進成形技術(shù)領(lǐng)域大量高水平研究人員參與了本書寫作。由于封面空間有限,無法把所有參與本書寫作的作者都列入封面署名,只能每一章選取一位主要作者署名在封面上,我在此對未能在封面署名的作者表示歉意!
參與本書各章節(jié)寫作的作者和提供素材的人員如下:
第一篇篇首語由西北工業(yè)大學(xué)黃衛(wèi)東撰寫。第1章由中國商用飛機公司上海飛機制造廠陳保國撰寫,成都飛機公司張平提供了素材;第2章由西北工業(yè)大學(xué)張衛(wèi)紅、朱繼宏、高彤撰寫;第3章由清華大學(xué)許慶彥,西北工業(yè)大學(xué)郭良剛、馬良和魏雷撰寫。
第二篇篇首語由西北工業(yè)大學(xué)詹梅撰寫。第4章和由西北工業(yè)大學(xué)楊合、孫志超撰寫;第5章由西北工業(yè)大學(xué)李恒撰寫。
第三篇篇首語和第6章由沈陽鑄造研究所集體撰寫,由婁延春總負責(zé),具體參與寫作的人員與分工如下:鈦部總負責(zé)趙軍,檢測總負責(zé)李興捷,統(tǒng)稿劉時兵;各小節(jié)具體分工:6.1概述:劉時兵;6.2鑄造鈦合金:劉時兵、劉鴻羽、張有為;6.3熔鑄技術(shù):張有為、劉時兵;6.4造型技術(shù):包春玲、游濤、劉宏宇、楊曉曦、閆平;6.5清理、精整及熱處理:史昆、包憲宇;6.6質(zhì)量檢測:朱智、張震、劉洋、趙立文、王志明。第7章由西北工業(yè)大學(xué)王猛撰寫,介萬奇提供了素材。
第四篇篇首語由哈爾濱工業(yè)大學(xué)陳彥賓撰寫。第8章由哈爾濱工業(yè)大學(xué)陳彥賓和陶汪撰寫;第9章由南昌航空大學(xué)柯黎明和邢麗撰寫,南昌航空大學(xué)陳玉華、黃春平、毛育青和中航工業(yè)北京制造工程研究所欒國紅提供了素材。
第五篇篇首語由黃衛(wèi)東撰寫。第10章和第11章由西安交通大學(xué)李滌塵,西北工業(yè)大學(xué)林鑫和黃衛(wèi)東撰寫,西北工業(yè)大學(xué)楊海歐和熊江濤提供了素材。
全書由黃衛(wèi)東審校修改,并與相關(guān)章節(jié)作者協(xié)商定稿。
由于作者水平有限,加之時間倉促,書中存在的不當(dāng)之處,敬請讀者指正。
第一篇 民用飛機構(gòu)件先進成形技術(shù)基礎(chǔ)
1 民用飛機主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的成形技術(shù)
1.1 民用飛機結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用和發(fā)展趨勢
1.2 民用飛機結(jié)構(gòu)材料成形技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2 航空結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型拓撲優(yōu)化設(shè)計
2.1 概述
2.1.1 拓撲優(yōu)化技術(shù)簡介
2.1.2 拓撲優(yōu)化與構(gòu)件先進成形技術(shù)
2.2 拓撲優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.2.1 商業(yè)化軟件
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)拓撲布局設(shè)計
2.2.3 加筋結(jié)構(gòu)拓撲布局設(shè)計
2.3 拓撲優(yōu)化技術(shù)最新發(fā)展
2.3.1 考慮靜強度的拓撲優(yōu)化設(shè)計
2.3.2 熱力耦合結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計
2.3.3 考慮動力學(xué)響應(yīng)的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計
2.3.4 整體式多組件結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計
2.3.5 多相材料結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計
2.3.6 考慮特殊工程要求的結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計
3 成形工藝數(shù)字化仿真技術(shù)
3.1 鑄造工藝模擬仿真
3.1.1 引言
3.1.2 數(shù)值模擬技術(shù)在航空發(fā)動機渦輪葉片上的應(yīng)用
3.1.3 小結(jié)
3.2 塑性成形工藝模擬仿真
3.2.1 引言
3.2.2 數(shù)值模擬技術(shù)在航空航天領(lǐng)域環(huán)鍛件輾軋成形中的應(yīng)用
3.2.3 小結(jié)
3.3 增材制造工藝模擬仿真
3.3.1 引言
3.3.2 增材制造數(shù)值模擬技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
3.3.3 小結(jié)
第二篇 先進塑性成形技術(shù)
4 鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件等溫局部加載近凈成形
4.1 引言
4.2 鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件等溫局部加載成形原理
4.2.1 鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件等溫局部加載成形基本原理
4.2.2 鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件等溫局部加載成形面臨的挑戰(zhàn)
4.3 等溫局部加載多道次成形宏觀變形與微觀組織演化
4.3.1 等溫局部加載不均勻變形特征
4.3.2 等溫局部加載不同加載區(qū)和過渡區(qū)微觀組織與性能
4.4 等溫局部加載宏觀成形缺陷預(yù)測與控制
4.4.1 等溫局部加載宏觀成形缺陷形式
4.4.2 等溫局部加載宏觀成形缺陷預(yù)測與控制
4.5 鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件等溫局部加載成形過程優(yōu)化控制
4.5.1 大型復(fù)雜整體構(gòu)件不等厚坯料優(yōu)化設(shè)計
4.5.2 等溫局部加載全過程工藝參數(shù)優(yōu)化與控制
4.5.3 大型組合模具優(yōu)化設(shè)計與運動控制
5 高性能輕量化彎管件數(shù)控彎曲精確成形制造技術(shù)
5.1 引言
5.2 數(shù)控彎曲成形原理及難變形管材彎曲性能
5.2.1 數(shù)控彎曲成形原理
5.2.2 難變形管材彎曲性能
5.3 拉壓區(qū)不均勻變形與成形缺陷特征
5.3.1 數(shù)控彎曲拉壓區(qū)不均勻變形特征
第三篇 先進鑄造技術(shù)
第四篇 先進焊接技術(shù)
第五篇 增材制造技術(shù)