航空专用焊接数据库及专家系统

焊接数据库及专家系统是焊接数字化体系的重要组成部分。近年来,随着航空制造业向数字化、智能化方向转型步伐的加快,吸引了越来越多的航空企业开展航空专用焊接数据库及专家系统设计与开发方面的工作。目前在航空制造领域建立的焊接数据库,已实现航空材料焊接基础数据、焊接参数数据、焊接性能数据及典型案例数据的有效存储和共享。焊接工艺设计专家系统的应用,可辅助焊接工艺文件自动设计与管理,大大缩短了焊接工艺文件编制周期;焊接缺陷诊断专家系统可根据缺陷特征判断缺陷类型,或根据缺陷类型分析缺陷成因,对控制和预防各类缺陷的产生及控制焊接质量具有重要的实际应用价值;焊接信息管理平台在数据库平台、专家系统平台以及用户权限管理基础上,实现了焊接工艺流程的在线智能化协同办公。结合航空制造业焊接数字化发展进程,在已有焊接数据库及专家系统研究的基础上,把焊接质量预测专家系统和制造业大数据分析挖掘技术运用到航空焊接数据库及专家系统设计中,将成为未来航空焊接专家系统的发展趋势。     

面向航空发动机产品的三维工艺设计系统开发及应用

当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅猛,三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用.新型航空发动机整个设计过程采用数字化产品定义技术,以全三维的数字模型为数据源,传递给下游的制造企业,航空发动机研制过程中基于模型的工艺设计与制造已成为发展趋势,基于全三维设计模型的数字化工艺设计模式已成为航空发动机型号研制的必然趋势.     

三维数字化工艺技术

<正>三维环境下的数字化工艺技术是目前航空制造领域研究的热点和难点。随着三维CAD技术的深化应用,基于MBD的数字化设计与制造技术已经成为航空制造业信息化的发展趋势,三维数字化工艺技     

谈数字化工装的建设

简要介绍了数字化工装技术发展，并针对目前航空制造业现有的应用技术及工艺方式，从数字化工装环境建设、数字化工装设计和数字化工装制造等几方面，探讨了航空制造业数字化工装的建设思路，提出了一些初步的设想和建议。     

航空钣金件数字化集成制造系统构建与应用

钣金件数字化制造是航空产品制造数字化的基本组成部分.为满足现代航空产品研制对钣金件制造能力的需求,实现航空钣金件从传统制造模式向数字化制造模式转变,以工艺数据库为核心,数字化技术为手段,基于知识的设计方法为辅助工具,构建了以制造模型定义和工艺数据库为基础的钣金件数字化制造方法与集成制造技术体系,建立了钣金件数字化制造系统,适应了航空产品数字化制造技术的发展要求.     

把握契机实现突破为航空制造业的腾飞打好基础

21世纪,以信息技术为特征的制造业革命正在全球范围内展开,信息技术正在以前所未有的广度和深度渗透到制造业的各个环节中.航空工业是典型的制造业,我国的航空工业正处于快速发展时期.大力推进信息化建设对于提高我国航空工业的竞争力具有十分重要的意义.而信息技术应用标准规范则是实现航空制造业信息生成、集成、交换和共享的技术基础,也是实现设计、制造、试验和管理数字化的基本保证.     

飞机零部件产品的三维工艺设计

我国航空制造业数字化技术的发展历程,主要是围绕着设计、制造和生产管理3个主线方向推进.典型模式一般是产品设计以CAD/CAE/PDM等系统为主线,制造以CAD/CAPP/PDM等系统为主线,生产管理以MES/ERP/CRM/SCM等系统为主线.近10年来,我国航空制造业在上述3方面的数字化建设上取得了巨大的成绩. 近年来基于二维(图纸)信息表达与传递方式正在被基于模型的设计方式所取代,产品设计已经全面采用基于模型的设计,使几何信息和非几何信息全部表达在三维模型上,不再需要进行二维非几何信息的补充表述.但是生产制造方面却显不足,主要是由于产品三维设计与二维化制造的不匹配所致.由于三维工艺设计技术的开发和应用远落后于三维产品设计技术,使得三维工艺设计成为产品制造的瓶颈.     

浅谈航空制造关键设备及软件的发展与国产化

航空专用设备是飞机制造过程中的关键设备,它是装备制造业与航空制造业紧密合作的产物,双方只有在材料、工艺、制造上紧密合作,才能提升我国航空制造专用设备的水平     

数字化制造技术在复合材料构件生产中的应用

飞机构件设计/制造过程的数字化趋势是现代飞机研发和生产的一个突出特点.同时,计算机辅助设计与制造技术在航空制造业中发挥着愈来愈重要的作用.随着新型飞机设计过程的数字化转变以及产品种类和产量的逐年增加,传统生产模式的缺陷日益凸显,如何将传统的模线样板制造技术数字化并应用到生产是一个重点课题.     

数字化车间及航空智能制造实践

智能制造作为一种新的制造模式已经成为制造业未来的发展方向。世界各国纷纷采取措施,推进本国智能制造技术发展。在航空制造领域,智能制造也成为未来的发展趋势。在现有数字化车间基础上,提出了涵盖基础物理层、中间管理层及顶端智能管控层的飞机结构件智能数字化车间架构,并对智能工艺、智能装备、智能管控等飞机结构件智能制造关键技术进行了研究,以为智能制造在航空工业领域的应用提供参考。     

基于飞机油箱模型形状特征油量测量切片步长选择方法研究

 在分析飞机数字式油量测量过程中目前广泛使用的切片法油量测量原理的基础上，针对现有的定步长切片法无法得到准确、可靠的燃油质量特性数据库的缺陷，结合对飞机油箱模型形状特征的分析，提出了基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法。此方法包括切片步长整体和局部选择两个过程，整体选择以实现相邻两切片平面所夹油箱模型体积近似相等为目的来确定切片步长，以体现油箱模型截面整体变化规律；局部选择以设计切片平面与截面突变平面重合或尽可能接近的方式，突出油箱截面的局部变化特征。实验结果表明：该切片步长选择方法较定步长方法能够建立更为合理、可靠的燃油质量特性数据库，从而提高了油量测量精度。     

二维翼段颤振的μ控制

 采用超声电机作为作动器来实现含控制面的翼段颤振鲁棒抑制。针对作者设计的二维翼段颤振主动抑制系统，通过理论与实验相结合的方法，建立了考虑沉浮方向阻尼和作动器模型参数不确定性的控制系统模型，设计了μ控制器，并对控制器做了降阶处理。数值仿真和风洞试验表明，μ控制器可有效地抑制颤振的发生，将颤振临界速度提高23.4%。相对于H_∞控制器，μ控制器的控制效果和鲁棒性更好。     

Abnormal Shape Mould Winding

为解决网格化芯模的缠绕问题,本文提出了复合材料面片缠绕机理;接着详细分析了面片缠绕过程中的芯模凹曲面上纤维滑线和架空现象,应用微分几何曲面理论和空间几何理论,提出判据及其解决方案;最后,针对飞机发动机进气道的缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验证了面片缠绕方法的可行性。     

基于H∞性能指标的质量矩拦截弹鲁棒控制

 以所建立的质量矩拦截弹数学模型为基础，利用微分几何的反馈线性化理论，得到一个解耦线性系统，考虑到拦截弹的鲁棒性要求和3个滑块的协调控制问题，提出采用双回路的设计方法，内回路采用线性二次调节器（LQR），外回路采用考虑混合灵敏度问题的H_∞控制设计。仿真结果证明了该方法动态性能满足设计要求，同时对系统参数的不确定性具有较强的鲁棒性。     

航天器返回地球的气动特性综述

航天器返回地球的飞行过程中,气动特性是实现将宇宙飞行速度减到落地前速度、保证再入飞行得到有效控制以及再入防热安全可靠的关键因素。针对简单旋成体气动外形、半弹道式再入控制、烧蚀防热类返回航天器,综述了返回地球过程中变化的空气流域特性、航天器周围的气体绕流环境、空气与航天器作用产生的动力学与热效应等。系统地给出了该类航天器的再入气动特性参数与飞行性能的共性规律,包括:气动阻力与再入减速、气动升力与再入轨迹控制、配平攻角与飞行稳定性、气动加热与防热,以及再入过程中不同气动特性航天器、气象条件变化等对再入飞行性能的影响规律。为航天器开展返回飞行过程的跨流域气动性能工程研制提供设计参考。     

基于马赫数分布可控曲面外/内锥形基准流场的前体/进气道一体化设计

提出了一种高超声速飞行器乘波前体的外锥形基准流场设计方法,在锥面马赫数分布规律给定的条件下,通过有旋特征线法实现反设计,提高了基准流场设计的灵活性。该基准流场通过锥形"下凹"弯曲激波和波后等熵压缩波系压缩气流,可以在较短的长度内完成高效压缩。基于反正切马赫数分布外锥形基准流场设计的乘波前体具有较高的容积率,乘波特性良好且出口均匀,设计点时有黏升阻比为1.89。另外,基于该乘波前体和马赫数分布可控的内收缩进气道给出了一种双乘波的前体与进气道一体化设计方案,实现了内外流分别独立乘波,充分发挥了乘波前体和内收缩进气道的各自优势。     

跨流域高超声速绕流Boltzmann模型方程并行算法

通过对Boltzmann方程碰撞积分进行模型化处理,提出了统一描述各流域复杂高超声速流动输运现象的气体分子速度分布函数控制方程,使用离散速度坐标法对分布函数方程所依赖的速度空间离散降维,构造出直接求解分子速度分布函数的气体动理论耦合迭代数值格式,研制了复杂飞行器高超声速绕流气动热力学计算模型。基于对气体动理论数值计算方法内在并行性、变量依赖关系、数据通信与并行可扩展性的分析研究,使用区域分解并行化方法提出了新型的气体动理论数值算法并行方案;研究了数据的并行分布与并行执行特征,开展了大规模的并行化程序设计,构造了可稳定运行于成千上万CPU的高性能并行算法,用以模拟各流域复杂飞行器的高超声速绕流问题。以稀薄流到连续流环境下不同Knudsen数、不同马赫数的可重复使用类球锥卫星体及翼身组合复杂飞行器等气动力、热绕流问题为研究对象展开大规模并行计算,并进行算法验证,所得计算结果与理论分析、直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)的模拟值及有关实验数据吻合较好,揭示了飞行器跨流域高超声速下的复杂流动机理与变化规律,提供了一条能够可靠模拟高超声速飞行器跨流域气动力及热问题的统一的算法应用研究途径。     

Potentials of manufacture and repair of nickel base turbine components used in aero engines and power plants by laser metal deposition and laser drilling

IntroductionExpensive turbine parts like HPT(HighPressure Turine)blades or vanes are replaced bynew parts in case of damage.For example theburn through of the inner side of a blade or vane(Figure 1)is a frequently appearing damage,which cannot be repaired…     

Enhancing the efectiveness of film cooling

Nomenclaturea,b,cspacing between blockers ,height of bloc-ker ,and thickness of blockerDfil m-cooling hole diameterhheat transfer coefficientMblowing ratio =(ρU)c/(ρU)∞pstatic pressureqwsurface heat fluxT,Tc,T∞temperature ,coolant inlet temp .,hot-gas…     

Guide for Authors

<正>About Journal Chinese Journal of Aeronautics(CJA)is a comprehensive academic journal dealing with the fields of aeronautics and astronautics.It reports researches concerning the two fields in China and abroad to promote the academic exchange.Founded in 1988 and sponsored by the Chinese Society of Aeronautics and Astronautics and Beihang University,CJA publishes papers bimonthly,with issues released in February,April,June,August,October and December.