輕量化整體壁板雷射加熱成形基礎理論研究

《輕量化整體壁板雷射加熱成形基礎理論研究》是依託哈爾濱工業大學，由遲關心擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：輕量化整體壁板雷射加熱成形基礎理論研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：遲關心

項目摘要

輕量化結構件是航空航天、汽車、軌道交通等領域的一種重要零部件，本項目針對空間站密封艙主結構壁板結構等輕量化結構件的成形加工，提出了利用雷射加熱誘導材料內部應力變化使其成形的技術方案，採用材料學、傳熱學、熱彈塑性力學等相關理論對成形過程中格線加強筋對成形機制的影響進行研究，建立輕量化結構整體壁板雷射熱彎曲成形的等效塑性模型；通過實驗與仿真初步建立其雷射加熱成形工藝資料庫；在以上研究的基礎上，研究符合雷射加熱成形工藝特點的曲面離散展開技術，建立輕量化結構整體壁板的幾何性質與雷射掃描路徑及工藝參數之間的內在聯繫，實現對其雷射加熱成形掃描策略的動態規劃；並最終通過對雷射加熱成形的線上測量及智慧型控制理論研究，實現對其雷射加熱成形過程的自動數控反饋控制，提高其成形的精度。該研究為實現大幅面航天空間站輕量化整體壁板結構的高效成形加工提供一種新的方法，並為雷射加熱成形技術在其他多領域套用提供技術儲備。

結題摘要

輕量化結構件是航空航天、汽車、軌道交通等領域的一種重要零部件，本項目針對空間站密封艙主結構壁板結構等輕量化結構件的成形加工，提出了利用雷射加熱誘導材料內部應力變化使其成形的技術方案，採用材料學、傳熱學、熱彈塑性力學等相關理論對成形過程中格線加強筋對成形機制的影響進行研究，建立輕量化結構整體壁板雷射熱彎曲成形的有限元模型；通過實驗與仿真初步建立其雷射加熱成形工藝資料庫；在以上研究的基礎上，建立輕量化結構整體壁板的幾何性質與雷射掃描路徑及工藝參數之間的內在聯繫，實現對其雷射加熱成形掃描策略的動態規劃；並最終通過對雷射加熱成形的線上測量及智慧型控制理論研究，實現對其雷射加熱成形過程的自動數控反饋控制，提高其成形的精度。該研究為實現大幅面航天空間站輕量化整體壁板結構的高效成形加工提供一種新的方法，並為雷射加熱成形技術在其他多領域套用提供技術儲備。