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省技术发明奖一等奖:这项发明已成功应用于大型运载火箭

来源:新湖南 作者: 编辑:马娅 2019-02-28 16:00:00
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首次实现世界最大尺寸火箭贮箱瓜瓣形性一体化制造

“大型构件蠕变时效形性一体化制造关键技术及应用”项目获得省技术发明奖一等奖

湖南日报·新湖南客户端2月27日讯 (记者 胡宇芬 通讯员 任彬彬)大型火箭贮箱的箱底,是由一块块形似瓜类切瓣的重要结构件组成。中南大学牵头发明的一项技术,成功应用于大型运载火箭贮箱薄壁结构件制造,突破了现有技术制造极限,首次实现了世界最大尺寸直径10m级重型火箭贮箱瓜瓣的形性一体化制造。不仅力学性能提高了10%,成形精度达到毫米级,而且大幅缩减了工序,瓜瓣成形效率提高,成本降低。在今天召开的湖南省推进创新型省份建设暨科技奖励大会上,“大型构件蠕变时效形性一体化制造关键技术及应用”项目获得省技术发明奖一等奖。

航空航天制造业是我国亟待发展的战略性新兴产业,运载能力及生产效率需求成倍增长,亟需空天运载器制造能力的跨越式发展。其中,大型复杂结构件的制造是关键,既要保证成形精度,又要满足力学性能、抗腐蚀性能、疲劳性能、断裂韧性等多种性能要求。构件制造涉及的流程很长,而且成形过程会影响成性,成性过程也会影响成形。然而,传统制造技术因成形与成性为主的制造环境时空分离,难以实现形性协同制造。

项目负责人湛利华教授介绍,历时十余年的理论、技术与应用研究,项目组构建了系列高强铝合金蠕变时效特性基础数据库和模型库,形成了大型构件蠕变时效成形全过程多场耦合建模方法及具有自主知识产权的模具集成优化设计软件系统等,提出了复合能场调控大型构件蠕变时效形性一体化制造新方法,有效解决了大型构件高性能与高精度协同制造的国际难题。依靠独门方法,在最后一个制造环节里,项目组对电脉冲能场、振动能场、温度和载荷等多种能场的匹配设计,就是催化大型构件同时成形成性的魔力。

据悉,该项目研发的相关材料本构模型被编入顶级钣金成形分析软件PAMSTAMP,并以第一完成人姓氏zhan’s model命名。成果还将进一步推广应用到战略武器、大飞机等大型结构件制造,为我国新一代运载火箭、大飞机及先进武器装备等研制作出突出贡献。

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