复合材料结构制造成本分析模型及其应用

论文摘要

本文主要目的是研究复合材料制造成本分析模型,并用Delphi可视化编程语言和SQL Server数据库开发工具开发成本评估软件。主要研究工作包括:(1)首先比较系统的总结了国外在复合材料制造成本估算方面的研究成果。(2)介绍了基于制造工艺过程的成本估算模型的特点、建模过程及成本发生因素,着重介绍了计算工艺时间的标定律。(3)列举了几种典型的复合材料成型工艺的成本模型,着重介绍了构件复杂度对工艺时间的影响。此外,通过引入曲率熵的概念,对前人提出的构件复杂性因子进行了改进。(4)从基于制造工艺过程的模型出发,提出了成本估算软件的总体方案,确定了软件实现流程,并建立了成本数据库。(5)立足于民机复合材料次承力结构课题,对飞机副翼结构方案之一的复合材料层压板结构(另一种方案是金属材料结构)的强度进行了计算。然后采用所开发的成本分析软件对两种方案的制造成本进行了评估。估算结果表明,复合材料副翼由于采用了低成本工艺与整体化的设计理念,其制造成本低于金属副翼。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究方法概述
• 1.3.1 建立模型的方法
• 1.3.2 成本构成
• 1.4 研究内容
• 第二章 基于工艺过程的成本模型基础
• 2.1 成本因素分析
• 2.1.1 工艺成本因素
• 2.1.2 装配成本因素
• 2.2 基于工艺过程的成本模型概念
• 2.3 制造成本构成因素分析
• 2.4 时间标定律
• 2.4.1 工艺计划
• 2.4.2 时间周期
• 2.4.3 幂定律模型
• 2.4.4 基于工艺过程的模型
• 2.4.5 学习曲线效应的影响
• 第三章 基于工艺过程的复合材料成本模型
• 3.1 纤维复合材料的复杂性度量
• 3.1.1 形状复杂性
• 3.1.2 尺寸复杂性
• 3.2 典型工艺的工艺时间模型
• 3.2.1 手工铺叠工艺
• 3.2.2 树脂传递模塑工艺（RTM）
• 3.2.3 热压罐固化工艺
• 3.2.4 机械装配工艺
• 3.2.5 胶接装配工艺
• 3.3 机器与工具成本
• 第四章 成本估算软件开发
• 4.1 总体设计
• 4.1.1 功能分析
• 4.1.2 开发工具选择
• 4.1.3 总体技术方案
• 4.2 成本数据库管理系统设计
• 4.2.1 权限管理
• 4.2.2 成本数据库管理
• 4.3 成本估算系统设计
• 4.4 软件应用实例
• 第五章 成本估算在副翼选型中的应用
• 5.1 副翼方案概述
• 5.2 副翼强度计算及校核
• 5.2.1 材料属性
• 5.2.2 有限元模型
• 5.2.3 总体分析结果
• 5.2.4 强度校核
• 5.3 副翼制造成本估算
• 5.3.1 副翼制造成本估算模型
• 5.3.2 副翼制造成本估算结果
• 5.4 副翼选型结论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间研究成果及发表的学术论文