自动纤维铺放复合材料设计优化

　　Coriolis复合材料公司和赛峰集团Aircelle公司共同研制了碳纤维增强材料和自动铺放工艺制造的推力反向器验证件。该组件是一个内部固定结构，由两块碳蒙皮和芯材组成。

　　复杂的复合材料结构正变得越来越普遍，特别是在航空领域。复合材料预成形件现在已实现自动化生产，如自动化纤维铺放和自动铺带，可达到预期的产量。

　　据Coriolis软件公司称，自动化纤维铺放工艺由于可以制造复杂双曲面结构，且生产率高和产生废料少，因此越来越受到关注。这种技术的主要优点是解决了大曲率制造难点和纤维铺放角度偏差管理问题。从而优化了复合材料结构的设计，并改变目前传统的“黑色金属”的设计方法。

　　但这些好处也引发新的潜在的制造缺陷，如皱纹、桥接、间隙和重叠。离线编程系统用于铺带路线能够预测这些缺陷，还帮助找到一个最佳的工艺策略。这些系统将在设计阶段集成所有的编程特性，使设计工程师向NC编程员提供智能化建议，通过应力分析验证，消除无用的循环和试验。

　　Coriolis的研究人员们用一个航空航天示例来说明最优纤维铺放编程所需的软件功能。通过合作研究项目，Coriolis和赛峰集团的Aircelle一起合作，验证了用碳纤维增强材料和自动纤维铺放工艺制造复合材料推力反向器组件。该组件是一个内部固定结构，由两个单片碳蒙皮和芯材组成。这个项目的目的是为了显示一个自动纤维铺放工艺在质量和生产率方面优于手工铺放工艺。（中国航空工业发展研究中心 任晓华）