可交互操作的民机轻量化数模创建方法

民机三维模型具有直观性,对于提高飞机远程维修支援等工程实践的效率和准确度具有重要意义。但三维模型数据量较大,导致模型打开缓慢和网络传输耗时过长,因此,飞机三维数模的轻量化,在实际工程使用及相关操作中具有重要意义。本文针对这一实际问题,结合目前国内外在模型轻量化领域的研究成果,提出了民机三维模型的层次化轻量化的方法,并将轻量化模型进行装配文件与零件文件分开存储的方式,生成一种支持可远程网络操作与航线维修三维模型的民机三维数模的轻量化模型。试验表明,该方法可有效地减小模型的大小,加快模型在网络间的传输速度和模型显示速度。     

新研机载设备的轻量化设计方法

为了使新研机载设备重量更轻,结合飞机型号设计案例,通过合理的功能设置,从方案迭代、强度设计、材料选择、工艺选择等方面提出了轻量化设计方法。这些设计方法有助于实现机载设备的轻量化,从而可以减轻整个飞机的设计重量。     

读来读往

期期不同、期期精彩,新一期的《航空制造技术》又如约而至,我们始终致力于先进制造技术的研究与探讨,与读者共享。本期以"柔性工装技术"为主题,专稿中,上海飞机制造有限公司总工程师姜丽萍介绍了基于轻量化模型的飞机装配过程虚拟仿真方法;论坛栏目邀请行业学者、专家和设备供应商,结合航空企业应用实例分析了柔性工装技术的应用现状,并对其未来发展趋势进行了探讨;封面文章由清华大学张涛教授阐述了智能无人机的发展……     

考虑鸟撞的航空发动机叶片动态拓扑优化设计

为了实现航空发动机冷端风扇叶片在考虑鸟撞情况下的轻量化设计,从结构拓扑优化计算的角度出发,对该问题展开深入的研究并提出具体的解决方案。针对叶片优化中存在的优化模型建立,结构动态工况优化,多条件约束并存处理,多工况联合优化等关键问题,进行了理论上的深入分析研究,阐述了结构多约束、多工况动态优化的理论基础,并结合相应的数值计算平台,提出了风扇叶片分步优化计算的方案,对航空发动机叶片进行拓扑优化计算。计算结果显示,最终的叶片轻量化结构满足所有鸟撞与离心载荷多工况的优化约束条件,拓扑结构中材料分布合理,在满足适航条例强度要求的同时质量减少达37.9%,具有一定的实际参考应用价值,同时所提出的动态优化计算方案,在工程结构的动态优化中具有广阔的应用前景。     

框架式复材成型模具轻量化设计方法

基于Abaqus软件简化框架式复材成型模具三维模型,分别采用实体单元与壳单元建立有限元模型,并分析模具在支撑、铺贴、吊装等典型工况下的应力水平、变形量,结果显示两种模型分析差值较小,能够使用壳单元代替实体单元进行模具的轻量化设计。基于壳单元,利用Abaqus的尺寸优化模块,以隔板厚度为设计变量进行模具轻量化设计,确定合适的隔板厚度尺寸。     

框架式复材成型模具轻量化设计方法

基于Abaqus软件简化框架式复材成型模具三维模型,分别采用实体单元与壳单元建立有限元模型,并分析模具在支撑、铺贴、吊装等典型工况下的应力水平、变形量,结果显示两种模型分析差值较小,能够使用壳单元代替实体单元进行模具的轻量化设计。基于壳单元,利用Abaqus的尺寸优化模块,以隔板厚度为设计变量进行模具轻量化设计,确定合适的隔板厚度尺寸。     

航空驱动机构轻量化设计与仿真分析

合理、轻量化的航空驱动机构设计可以在很大程度上提高航空驱动机构行程角度控制的准确性、耐久性、扭矩/质量比及电磁兼容性,降低输出轴晃动间隙。针对目前国内现有飞机着陆灯用航空驱动机构,提出一种轻量化航空驱动机构的设计方案,该方案采用无刷直流电动机驱动,通过行星齿轮、平行轴直齿轮、蜗杆副等组合形式减速,利用高精度非接触角位移传感器反馈位置信号;建立三维数学模型对行星齿轮等传动件进行动力学仿真分析,对壳体、齿轮盖等结构件进行有限元仿真计算。结果表明：轻量化航空驱动机构设计方案可满足轻量化、大扭矩/质量比等相关技术指标要求;驱动机构关键传动件与结构件的设计参数及强度也满足要求,设计方案合理可行。     

铝铜组合式散热器在激光器冷却系统中的应用研究

小型化、轻量化激光器中的泵浦模块冷却系统需进行减重设计,提出了一种铝铜组合式散热器结合热电制冷片的冷却方案,通过Flotherm软件对散热器进行优化设计,然后以实际使用环境对冷却系统进行验证。试验表明,设计的冷却方案满足激光器的实际工作要求,完成了激光器泵浦模块冷却系统的减重设计需求。     

数控机床轻量化技术研究进展

随着工业技术的快速发展,对数控机床和生产系统的要求越来越多地聚焦在节能与绿色发展等问题上,这给数控机床开发人员带来了新的挑战。轻量化技术不仅能够节省大量材料,而且还能优化机床结构的性能,为高性能数控机床的研制创造了有利条件。阐述了轻量化技术在数控机床中的应用,讨论了轻量化设计方法对机床绿色循环制造及其可持续发展的影响;着重分析了实现数控机床轻量化设计目标的有效方法及技术手段,并且对轻量化技术在数控机床设计中的发展前景进行了展望,提出一些建议。     

一种适用于MEMS惯组的低维传递对准方法

为适应惯导系统低成本、轻量化的发展方向,使用MEMS惯组作为敏感器逐渐成为惯导系统采用的主要方案.但是,该方案存在MEMS惯组内陀螺和加速度计常漂大、重复性差、安装误差难以标定的问题,需要使用高精度惯导作为基准对上述误差进行估计.通过构建导航速度、姿态阵的误差模型,使用Kalman滤波算法对误差参数进行估计,实现了对陀螺、加速度计常漂以及安装误差的快速、准确估计.通过仿真及跑车试验验证,该方法收敛速度在10s以内,经该方法估计并补偿后的导航精度能够提升60％.