4、航空材料与制造技术研究进展

航空材料与制造技术研究进展

在航空工程领域，机身结构设计、材料性能研究以及自动化制造技术都至关重要。本文将围绕民用飞机机身开口区强度设计、苯基硅橡胶速率相关行为表征以及机器人自动钻铆控制系统设计与实现等方面展开探讨。

民用飞机机身开口区强度设计

通过对飞机机身进行力传递分析、刚度分析、布局分析和强度分析计算，详细计算了主要承载结构的布局和基础尺寸，为结构设计提供了指导。在详细设计阶段，采用有限元分析方法对具体结构形式进行强度计算，并通过静态测试数据验证强度设计方法和有限元分析结果。后续工作还需进一步优化结构布局和尺寸。

苯基硅橡胶速率相关行为表征

研究背景

硅橡胶因主链含硅氧键，在工程领域应用广泛，但低阻尼特性限制了其在振动控制和减震方面的应用。苯基硅橡胶（PVMQ）通过在硅氧烷主链引入苯基基团，阻碍大分子链运动，具有良好的阻尼性能，常用于航空航天等特殊环境的阻尼振动控制材料。因此，研究PVMQ速率相关行为的表征具有重要意义。

模型建立

基于Petiteau的时间卷积积分模型、K - BKZ模型和Xiang的本构模型，提出阻尼橡胶材料速率相关力学行为模型，以表征不同变形状态下的超弹性响应。
- 定义变形梯度：
- (F_t(\tau) = F(\tau)F^{-1}(t))
- (F_{\tau}(t) = F^{-1} t(\tau) = F(t)F^{-1}(\tau))
- 引入右柯西 - 格林张量(C {\tau}(t))和格林 - 拉格朗日应变张量(E_{\tau}(t))：
- (E_{\tau}(t) =