[发明专利]一种编织进气道与周边零件装配间隙的预留方法

说明书

本发明公开了一种编织进气道与周边零件装配间隙的预留方法，包括以下步骤：1）根据进气道的编织情况，对进气道进行用于厚度检测的区域划分；2）制作进气道实物样件，对进气道的整个外型面进行厚度实测；3）实测每个划分的区域，得到每个区域厚度的最大值和最小值；4）以厚度最小值为每个区域厚度依据，重新进行强度分析计算迭代，以厚度最大值为每个区域的厚度依据，作为装配间隙公差的最小值来预留进气道与周边零件的装配间隙。本发明提及的2.5D编织进气道是首次技术突破和实物装机验证，在国内也是前列，其操作和可实施性高，且实现设计和工艺协同设计，适宜广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及无人机结构设计技术领域，具体是指一种编织进气道与周边零件装配间隙的预留方法。

背景技术

2.5D编织是一种通过专用编织设备成型的具有中空筒状结构外形的预制体制造工艺，结合液体成型工艺可进一步制备得到复合材料构件。由于2.5D编织复合材料较其他织物复合材料制造效率高， 适合批量化生产， 纤维弯曲扭曲程度小，纤维性能保持率高，优异的结构符合性(即编织物形成芯模形状的精确性)，可通过设计满足要求，特别适合于管状、工字梁等异型截面型材的制造。

目前我们使用2.5D编织对无人机的进气道进行制造，由于进气道型面不规则，相同覆盖率下不同区域的编织角度及轴向纱间距不同，导致不同区域织物堆叠厚度产生差异。因此无法通过一个整体的理论厚度来检验该进气道是否合格，同样就无法在保证零部件应满足的强度和刚度要求的前提下，确认进气道与周边部件的装配间隙，从而保证成功装配。如何解决了异形复杂（曲率复杂但不局限于回转体）2.5D编织件的厚度不均匀导致的强度计算和制造依据问题，是亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保证了强度计算分析的需要，而且对装配提供容差参考的编织进气道与周边零件装配间隙的预留方法。

本发明通过下述技术方案实现：一种编织进气道与周边零件装配间隙的预留方法，包括以下步骤：

（1）根据进气道的编织情况，对进气道进行用于厚度检测的区域划分；

（2）制作进气道实物样件，对进气道的整个外型面进行厚度实测；在第一件实物样件制造前，进行了初步的设计和工艺协同分析，确定最初的编织设备参数。以样件实物的实测厚度数据反过来指导设计的厚度区域划分，从而得到厚度最小值和最大值。

（3）实测每个划分的区域，得到每个区域厚度的最大值和最小值；

（4）以厚度最小值为每个区域厚度依据，重新进行强度分析计算迭代，以厚度最大值为每个区域的厚度依据，作为装配间隙公差的最小值来预留进气道与周边零件的装配间隙。以最大值为每个区域的厚度依据作为装配间隙公差的最小值，来预留进气道筒体和周边零件的间隙,避免型架上的装配干涉，从而缩短装配周期。以最小值为每个区域的厚度依据重新进行强度分析计算迭代，确保整个筒体的强度和刚度在安全区域范围内。

目前采用编织设备制造的整体进气道的厚度在各个区域范围内的实际测量值，相比一开始设计的理论值偏差大，且在不同区域的上下浮动范围大。为了匹配自身零件自身刚度强度要求、装配要求和编织设备能达到的范围，需要人为地对整个进气道型面划分区域，并针对不同的区域给出厚度最小值和最大值。目前符合该方法的制件已通过基础力学性能评价和进气道充压试验。

由于无法通过一个整体的理论厚度来检验该进气道是否合格，因此通过划分区域，针对不同区域给出最小值和最大值来作为静强度分析依据和装配方案处置依据，同时作为检验部门的检验依据。

为更好的实现本发明的方法，进一步地，所述步骤（1）中进气道的具体编织情况为，通过2.5D编织-液体成型技术，采用T700级编织碳纤维纱线，角度65°~72°编织三个来回；0°编织线使用范围是从铺层起始面向外，最外面两层不允许使用0°编织线；所述进气道上还设置有连接件和加强筋。