[发明专利]整体壁板的滚压成形方法、装置、设备和介质

说明书

本发明实施例公开了一种整体壁板的滚压成形方法、装置、设备和介质。其中，该方法包括：建立整体壁板的复合层间零件模型；根据刚体滚压模具对整体壁板的复合层间零件模型进行滚压成形仿真，得到整体壁板的位移约束值；根据位移约束值，确定整体壁板的滚压成形结果。本发明实施例通过建立壁板和垫料的复合层间零件模型，避免垫料模型和壁板模型的接触仿真导致仿真不收敛的问题，从而有效提高整体壁板的滚压成形效率。

技术领域

本发明实施例涉及一种滚压成形仿真技术，尤其涉及一种整体壁板的滚压成形方法、装置、设备和介质。

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。成形方法一般是先利用软件将三维壁板模型展开成平面得到毛料外围尺寸，然后再通过各种成形方式将毛料加工成所需的蒙皮壁板。整体壁板成形方式有滚压、镜像铣等，其中滚压是先在展开的平板毛料上铣成带结构的平板，再进行滚弯或闸压。如果用模具与带结构平板直接接触进行滚压，会在已铣出的筋条结构上形成应力集中，对壁板的物理性能和几何形状造成损害。所以在实际滚压过程中，一般会使用垫料对结构进行保护，作用是向下陷框内传递压力，使模具的压力能较为平均的分散到壁板的各个结构上，这样既能使变形均匀，又能避免筋条失稳受损。垫料的形状有平板和与壁板结构互补两种形式，平板状的一般适用于软垫料及矮筋的壁板成形，与壁板结构互补的垫料则适用于任意垫料及高筋的壁板成形。

目前的壁板滚压成形主要是通过常规的有限元仿真实现，即采用实体单元进行仿真，对垫料和壁板分别建立零件模型，并使移动模具进行接触仿真；最后去除垫料和模具对壁板的约束，让壁板自由回弹，得到壁板的滚压成形结果。

上述方案的缺陷在于：在仿真过程中，垫料零件模型和壁板零件模型需要接触仿真，会出现几何不连续问题，从而导致仿真结果不收敛，极大降低了壁板滚压成形的模拟效率。

发明内容

本申请实施例提供一种整体壁板的滚压成形方法、装置、设备和介质，可以通过建立壁板和垫料的复合层间零件模型，避免垫料模型和壁板模型的接触仿真，有效提高整体壁板的滚压成形效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种整体壁板的滚压成形方法，包括：

建立整体壁板的复合层间零件模型；

根据刚体滚压模具对所述整体壁板的复合层间零件模型进行滚压成形仿真，得到所述整体壁板的位移约束值；

根据所述位移约束值，确定所述整体壁板的滚压成形结果。

可选的，建立整体壁板的复合层间零件模型，包括：

将含有目标厚度层的壁板结构进行展开，得到整体壁板的展开结构；

对所述整体壁板的展开结构中的目标厚度层赋予复合层间材料属性，得到整体壁板的复合层间零件模型；其中，所述复合层间材料属性包括复合壁板和所述复合壁板的厚度；所述复合壁板包括壁板材料和垫料。

可选的，根据刚体滚压模具对所述整体壁板的复合层间零件模型进行滚压成形仿真，得到所述整体壁板的位移约束值，包括：

将刚体滚压模具与所述整体壁板的复合层间零件模型进行仿真装配；

赋予所述刚体滚压模具和垫料之间的接触属性，以及赋予所述刚体滚压模具和壁板材料之间的接触属性，并进行滚压成形仿真；

根据滚压成形仿真结果，得到所述整体壁板的位移约束值。

可选的，根据所述位移约束值，确定所述整体壁板的滚压成形结果，包括：

建立壁板材料零件子模型；

根据所述位移约束值，对所述壁板材料零件子模型进行有限元仿真；