基于残余应力与能量场分布匹配的航空异形件加工变形控制方法

来源：上海理工大学学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：何方舟，范轩闻，黄凯强，江小辉，郭淼现，黄之文

单位：上海飞机制造有限公司，上海 201324,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093

摘要：针对航空薄壁件因残余应力分布失配引发无序二次变形的关键问题，选取典型薄壁航空异形件，提出基于残余应力能量场模型与特征匹配度评价指标协同控制的变形抑制方法。利用铣削仿真提取各参数残余应力，进行残余应力重分布，通过各特征残余应力赋予匹配发现：相邻和对立的特征间会有耦合叠加与抵消特性，各特征在单一残余应力场作用下，工件最大变形显著；采用高特征匹配度下的多残余应力场协同匹配后，最大变形量减少近28.6%。实验数据表明，优化后的加工参数体系可实现特征间动态平衡，异形件实际变形最大降低27.2%，圆度最大减小了49.5%，验证了该方法的有效性。研究证实，基于残余应力能量场与特征匹配度协同调控的应力分布优化策略对航空薄壁件整体形变控制具有显著工程价值。

关键词：航空薄壁件;异形件;能量场;残余应力匹配;变形控制

基金资助：国家自然科学基金项目（52575520）