馬來西亞復(fù)合材料技術(shù)研究有限公司（CTRM）是全球復(fù)合材料航空結(jié)構(gòu)供應(yīng)鏈的一部分以现，為世界上主要的商用飛機(jī)制造商提供服務(wù)梆砸。該公司在航空航天和復(fù)合材料工業(yè)中發(fā)揮著戰(zhàn)略作用转质，并將其業(yè)務(wù)多元化到復(fù)合材料飛機(jī)內(nèi)飾、飛機(jī)座椅和運(yùn)輸領(lǐng)域版药。

2024    工業(yè)挑戰(zhàn)      

作為生產(chǎn)過程的一部分埠限，CTRM需要對(duì)制造的每個(gè)部件進(jìn)行徹底的物理測(cè)試，以確保它們符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)茅铺。對(duì)于由復(fù)合材料制成的部件來說尤其如此旦珊。為了確保測(cè)試過程極其細(xì)致和準(zhǔn)確，每個(gè)部件都需要從所有可能的角度進(jìn)行所要求的掃描測(cè)試毕模。這意味著每個(gè)部件都需要有180度的翻轉(zhuǎn)昵诅、旋轉(zhuǎn)等，以確保掃描機(jī)器能夠掃描該部件的任何部分腌哎，并確保所有數(shù)據(jù)和測(cè)量都被捕獲和記錄貌梦。 

翻轉(zhuǎn)這些部件非常具有挑戰(zhàn)性，尤其是因?yàn)槠渲幸恍┎考埽顼w機(jī)風(fēng)扇罩尸饵，可能重達(dá)70公斤自驹。因此，即使是部署了五個(gè)人來翻轉(zhuǎn)這些部件苔寝，如圖1肤叼，翻轉(zhuǎn)操作也并不容易。

圖1 將大型復(fù)合材料零件翻轉(zhuǎn)180°

此外竹祷，手動(dòng)翻轉(zhuǎn)操作也可能會(huì)損壞產(chǎn)品谈跛，因?yàn)樗赡鼙蛔驳够蚺鲇|和劃傷表面，從而損壞零件塑陵。由于這些零件不是按人體工程學(xué)來設(shè)計(jì)的感憾，在很大程度上是笨重的，不容易被抓握或翻轉(zhuǎn)令花。然而吹菱，在將每個(gè)部件發(fā)送給OEM之前，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和認(rèn)證又是至關(guān)重要的彭则。

該公司希望通過設(shè)計(jì)一種翻轉(zhuǎn)裝置來實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)過程的機(jī)械化鳍刷，該翻轉(zhuǎn)裝置可根據(jù)測(cè)試要求來翻轉(zhuǎn)測(cè)試部件。

2024    解決方案      

系統(tǒng)及所有程序安裝完成后進(jìn)行開發(fā)環(huán)境設(shè)置：

進(jìn)入Dytran Explorer界面俯抖，點(diǎn)擊Tools下的Options按鈕输瓜，進(jìn)入選項(xiàng)窗口，設(shè)置編譯環(huán)境所需的組件路徑芬萍。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首先嘗試使用通用的開源軟件來設(shè)計(jì)一個(gè)翻轉(zhuǎn)裝置尤揣，雖然該軟件只有一些基本功能來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)概念，但它在一些方面存在不足她忱。因此蝇莲，最初的方案是基于開源軟件和手工計(jì)算設(shè)計(jì)的，如圖2园秫。它有四個(gè)用于翻轉(zhuǎn)的氣動(dòng)作動(dòng)器闭腊，兩個(gè)用于上下滑動(dòng)的電機(jī)，兩個(gè)位于翻轉(zhuǎn)器兩側(cè)的平衡器峡稿，以減少作動(dòng)器負(fù)載哀呕，以及四個(gè)磁性?shī)A具。該設(shè)計(jì)存在幾個(gè)問題土叠，并且不是最佳的支捍。它有太多的作動(dòng)器，使得制造成本很高构睬。另外它還配備了不必要的冗余電機(jī)抗稿，這不僅增加了成本，而且還帶來了異步運(yùn)動(dòng)的問題歪榕。

圖2 第一個(gè)設(shè)計(jì)方案基公，制造成本太高

然后左刽，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用Adams設(shè)計(jì)了第二個(gè)方案，如圖3酌媒。Adams是一款多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件，驗(yàn)證和優(yōu)化機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案非常有效迄靠。在本案例中秒咨，翻轉(zhuǎn)裝置運(yùn)動(dòng)部件之間使用連接器進(jìn)行連接，運(yùn)動(dòng)施加于平衡器和作動(dòng)器掌挚。此外雨席，在翻板和作動(dòng)器臂之間施加接觸，以驗(yàn)證作動(dòng)器中的力吠式。這有助于確認(rèn)氣動(dòng)作動(dòng)器中的驅(qū)動(dòng)力足以滿足提升測(cè)試部件所需的負(fù)載要求陡厘。

圖3 第二個(gè)設(shè)計(jì)方案，仍有足夠的改進(jìn)空間

第二個(gè)設(shè)計(jì)方案在許多方面都比第一個(gè)方案有明顯的改進(jìn)特占。與第一個(gè)方案中的兩個(gè)電機(jī)不同糙置，第二種方案中消除了冗余設(shè)計(jì)，只有一個(gè)電機(jī)與齒輪箱一起上下滑動(dòng)是目。此外谤饭，第二個(gè)方案只有兩個(gè)用于翻轉(zhuǎn)的氣動(dòng)作動(dòng)器。

在接下來的設(shè)計(jì)迭代中耗亮，使用Patran和MSC Nastran以及來自Adams的荷載進(jìn)行分析诚悍，以計(jì)算各種應(yīng)力以及所有應(yīng)力的安全系數(shù)。需要分析四種類型的應(yīng)力-拉伸筐知、壓縮毛师、局部屈曲和臨界應(yīng)力，每種應(yīng)力都要進(jìn)行測(cè)試以確認(rèn)測(cè)試是否通過或失敗符固。使用該分析的結(jié)果族江，開發(fā)了第三個(gè)設(shè)計(jì)方案，如圖4和圖5拓肉。方案采用了一些變化避晾。例如翻轉(zhuǎn)樞軸線靠近零件重心（CG），以減少作動(dòng)器臂的運(yùn)動(dòng)并提供更大的支撐抑昨。這也有助于提高穩(wěn)定性啥匀，避免使用磁性?shī)A具。該團(tuán)隊(duì)還使用鉸鏈來進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)赚铅。

圖4 第三個(gè)設(shè)計(jì)方案

圖5 翻轉(zhuǎn)裝置最終的設(shè)計(jì)方案及實(shí)際的測(cè)試應(yīng)用

2024    客戶收益      

通過將Adams多體動(dòng)力學(xué)模擬催首、Patran進(jìn)行有限元分析（FEA）的前/后處理，以及MSC Nastran進(jìn)行FEA的組合泄鹏，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠構(gòu)建一個(gè)具有高安全系數(shù)高度優(yōu)化的翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì)郎任。事實(shí)上秧耗，第三次設(shè)計(jì)迭代的安全系數(shù)比第二次設(shè)計(jì)迭代提高了23倍。它不僅在功能上令人滿意舶治，結(jié)構(gòu)上也很健全分井，而且重量比第一次設(shè)計(jì)小了15%。同時(shí)霉猛，最終的設(shè)計(jì)方案有助于節(jié)省材料成本尺锚，并有助于防止冗余設(shè)計(jì)。

（合常克斯康工業(yè)軟件）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)瘫辩，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)坛悉，也不構(gòu)成任何其他建議伐厌。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳琴市，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)邑丰，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻殊馋、圖片综界、文字如涉及作品版權(quán)問題，請(qǐng)第一時(shí)間告知撵晨，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容贴祷，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn攒筛。