【技术实现步骤摘要】
本申请涉及飞行器适航，尤其涉及一种民用航空器增材制造零部件单件适航符合性验证方法。
技术介绍
1、由于民用航空器具有高安全性、高可靠性的特点,对民用航空器零部件的设计、制造及使用都有严格的要求。其中，正常类、实用类、特技类和通勤类飞机必须满足《正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定》(例如ccar-23-r3中23.603材料和工艺质量、23.605制造方法、23.613材料的强度性能和设计值、23.305强度和变形及23.307结构符合性的证明等适航条款)的要求；运输类飞机必须满足《运输类飞机适航标准》(例如ccar-25-r4中25.603材料、25.605制造方法、25.613材料的强度性能和材料的设计值、25.305强度和变形、25.307结构符合性的证明等适航条款)的要求。
2、现有技术中，针对由传统制造工艺(如锻造工艺)制造的飞机零部件的适航符合性验证流程，必须先后分别验证材料条款(23.603,25.603)、制造方法条款(23.605,25.605)、材料的强度性能和材料的设计值条款(23.613,25.613)、强度和变形条款(23.305,25.305)以及结构符合性的证明条款(23.307,25.307)，从而实现零部件的适航符合性验证,如图1所示。
3、以上针对传统制造工艺制造的民用航空器零部件的适航符合性验证方法是基于：(1)材料和制造是两个独立的过程，可以单独验证材料条款(23.603,25.603)和制造方法条款(23.605,25.605)；(2)零部件具有可接受的材料
4、如今，增材制造技术发展极为迅速，在航天和军用航空领域已有增材制造零部件成功应用到火箭、导弹和先进战斗机上。增材制造技术具有快速、高效的特点,在制造飞行器零部件方面潜力巨大。不同于传统制造工艺(如锻造工艺)，增材制造采用材料逐渐累加的方法制造实体零件，通过增材制造工艺制造的零部件的性能受到原材料的特性和质量稳定性、增材制造设备的特性和精度稳定性、所选打印参数的精度波动性及相互间的匹配性等多种因素的强耦合影响,具有显著的材料各向异性和结构非均匀性等特质。因此：(1)通过增材制造工艺制造的零部件的材料和制造是一个不可分离的过程，现有的独立验证材料和制造方法条款的适航符合性验证方法不再适用；(2)通过增材制造工艺制备的零部件具有显著的材料各向异性和结构非均匀性，结构中各物质点的材料性能随结构的特性而变化，现有的通过建立材料的强度性能和材料的设计值的方式验证结构的符合性需要极其大量的试验数据支持，不具有经济上的可实施性。
5、可见，现有技术中针对传统制造工艺制造的零部件的适航符合性验证方法不再适用于验证通过增材制造工艺制造的零部件。现有技术中通过独立验证原材料规范及工艺、毛坯材料性能指标和结构件性能数据的方式，难以解决原材料、打印设备和打印参数的强耦合影响，以及增材制造零部件的材料各向异性和结构非均匀性的影响问题，未统一考虑零部件的破坏模式、多种强耦合因素的影响及其有效验证途径，并且需要大量的试验验证和分析成本。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种民用航空器增材制造零部件单件适航符合性验证方法，用以解决如何进行增材制造零部件的适航符合性验证的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本说明书实施例提供如下技术方案：
3、本说明书实施例提供一种民用航空器增材制造零部件单件适航符合性验证方法，所述方法包括：
4、根据民用航空器的参考信息确定零部件的破坏模式以及设计，根据所述破坏模式以及设计、适用的适航条款要求建立所述零部件对应的验证方案；
5、按轮进行试验件验证操作，每轮试验件验证操作包括：根据所述验证方案，确定所述零部件的新制造方案；根据所述验证方案对通过所述新制造方案制造出的零部件试验件进行验证；若验证结果未达到第一预设条件，则进行下一轮的试验件验证操作；若验证结果达到第一预设条件，则将所述新制造方案作为用于制造零部件成品件的可用制造方案；通过认定一种所述可用制造方案，耦合验证材料和制造方法条款；其中，所述零部件为拟采用增材制造工艺制造的零部件，所述新制造方案包括增材制造方案，对所述零部件试验件的验证包括材料和/或性能以及性能稳定性的验证；
6、按轮进行成品件验证操作，每轮成品件验证操作包括：根据所述验证方案对通过最新的可用制造方案制造出的零部件成品件进行验证；若验证结果未达到第二预设条件，则再按轮进行所述试验件验证操作，得到新的可用制造方案，并进行下一轮的成品件验证操作；若验证结果达到第二预设条件，则确定零部件的适航符合性验证结果，将所述零部件成品件认定为一个合格的增材制造零部件；通过认定一个合格的增材制造零部件，验证强度和变形以及结构符合性的证明条款；其中，对所述零部件成品件的验证包括产品质量、强度和变形以及结构符合性的验证。
7、可选的，所述验证方案包括：
8、根据所述破坏模式以及设计、适用的适航条款要求所确定的，用于验证的零部件类型、结构、载荷、材料、几何尺寸、新制造方案、验证方式和验收准则。
9、可选的，所述验证方案包括：
10、用于表明增材制造原材料的性能以及性能稳定性的验证方式和验收准则；所述增材制造原材料用于制造所述零部件试验件和成品件。
11、可选的，所述验证方案包括：
12、用于表明增材制造设备的性能以及性能稳定性的验证方式和验收准则；所述增材制造设备用于制造所述零部件试验件和成品件。
13、可选的，所述验证方案包括所述第一预设条件和第二预设条件：
14、所述第一预设条件为用于表明所述零部件试验件的材料和/或性能以及性能稳定性的验证方式和验收准则；
15、所述第二预设条件为用于表明所述零部件成品件的产品质量、强度和变形以及结构符合性的验证方式和验收准则。
16、可选的，所述新制造方案包括增材制造方案，所述增材制造方案包括选定一种增材制造原材料、一套增材制造设备以及一组固化的增材制造工艺参数，并定义其为一个增材制造系统。
17、可选的，对零部件成品件的验证包括：
18、对零部件成品件开展全尺寸零部件在真实服役载荷作用下的验证试验，所述验证试验包括无损检测、力学以及物理性能测试和/或功能测试。
19、可选的，用于制造出验证结果达到第二预设条件的零部件成品件的可用制造方案，为制造所述零部件的目标制造方案。
20、可选的，所述方法还包括：
21、对于任两种破坏模式部分相同的零部件，则确定其中一种零部件的可用制造方案后，则利用所述可用制造方案对另一种零部件进行补充的试验件验证操作，以确定所述可用制造方案是否是所述另一种零部件的可用制造方案；
22、对于任两种破坏模式完全相同的零本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种民用航空器增材制造零部件单件适航符合性验证方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括所述第一预设条件和第二预设条件：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新制造方案包括增材制造方案，所述增材制造方案包括选定一种增材制造原材料、一套增材制造设备以及一组固化的增材制造工艺参数，并定义其为一个增材制造系统。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对零部件成品件的验证包括：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于制造出验证结果达到第二预设条件的零部件成品件的可用制造方案，为制造所述零部件的目标制造方案。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，对于任一轮试验件验证
...【技术特征摘要】
1.一种民用航空器增材制造零部件单件适航符合性验证方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证方案包括所述第一预设条件和第二预设条件：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新制造方案包括增材制造方案，所述增材制造方案包括选定一种增材制造原材料、一套增材...
【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉振，高运来，刘建光，彭俊阳，张烨，王曼，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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