复合材料格栅结构研究进展与应用

介绍了格栅复合材料的结构特征及其制备工艺。同时,对复合材料格栅结构分析设计、性能测试和该结构在航空、航天工程中的应用现状进行了概述。     

先进复合材料格栅结构与大型飞机

复合材料低成本制造技术是先进复合材料格栅结构能否广泛应用的关键.目前,以混合工艺法、模具膨胀工艺和拉挤一互锁及其增强改进工艺为代表的工艺方法已经取得较大的成功和应用,我们应该继续研究可靠性高、可重复性强和自动化的成型工艺方法,引进和发展大型AGS结构的自动化生产设备.     

激光选区熔化成形TC4钛合金的电子束焊接气孔缺陷控制研究

激光选区熔化(SLM)增材制造技术常用于格栅、腔体结构、燃烧室组件等航空、航天、兵器领域复杂小型零件的制造.为了适应大尺寸零部件的制造,较为理想的方案是采用分段增材成形+拼焊连接的方案,针对SLM成形TC4钛合金进行了电子束焊接工艺验证研究,分析了SLM成形材料焊接气孔缺陷及其产生原因,探讨了不同焊接工艺对气孔缺陷的改...     

碳化硅陶瓷基复合材料加工技术研究进展

碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)是一种新型战略性热结构材料,在航空、航天、核能等高新技术领域具有广阔应用前景.但CMC-SiC材料硬度高、不导电等特性决定了实现其高精度、高质量加工较为困难.综述了CMC-SiC材料的传统加工和特种加工工艺的研究现状与进展,重点阐述了激光加工陶瓷及CMC-SiC材料的加工机理和加工效果.最后,指出了CMC-SiC材料加工技术的发展趋势.     

铝合金和不锈钢导管高频感应钎焊研究

通过对航天、航空飞行器管路系统常用材料(铝合金和不锈钢)的薄壁、小直径异材管路结构高频感应钎焊工艺试验研究,重点叙述了试验工艺、分析了影响接头质量的主要因素,并观察分析了接头微观组织和元素分布情况.结果表明:采用本试验研究中确认的合理工艺参数(钎料为AI-Si、钎剂为自制铝钎剂、装配间隙为0.04～0.1 mm、搭接长度为3 mm、钎焊电流为220 A、钎焊时间为30～33 s)焊接,能够获得质量优良和满足性能要求的不锈钢和铝合金导管钎焊接头,为航天、航空飞行器薄壁、小直径异材管路结构的工程应用提供了技术基础.     

先进复合材料格栅结构制造工艺技术的研究进展

介绍了复合材料格栅结构的特点及发展现状,并回顾了传统复合材料成型工艺方法和格栅结构的早期制造方法。另外,介绍2种新型的格栅结构加工方法,即混合加工法、膨胀模块加工法以及改进的格栅结构:互锁复合材料格栅结构、加套管的槽形连接格栅结构和TR IG结构;并分别说明了每种结构的优点。其中重点介绍了混合加工法并从理论上推导其可行性。最后总结了复合材料格栅结构制造工艺的发展趋势。     

纤维增强陶瓷基复合材料加工技研究展

纤维增强陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、耐腐蚀、抗烧蚀以及抗氧化等一系列优点,被列为新一代高温热结构材料的发展重点,在航空、航天、能源等领域具有极大的应用前景.但纤维增强陶瓷基复合材料具有硬度大的特点,其加工是一个难点,主要对纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工工艺和特种加工工艺及其研究进展进行了介绍,并对纤维增强陶瓷基复合材料的加工工艺的发展趋势作了展望.     

声学显微镜及在无损检测中的应用

介绍了声学显微镜的基本结构、工作原理、测试技术及其一些典型应用．结合清华大学电子工程系近年来研制成功的ＴＨＳＡＭ声显微镜系列说明了这种新型检测设备具有的一些特殊功能，在航天、航空、电子等领域具有广阔的应用前景．     

先进复合材料ＡＧＳ结构损伤扩展分析

基于精细加筋单元模型提出了一种用于先进复合材料格栅加筋(AGS)结构的损伤启始和扩展分析方法.该方法同时考虑了层内损伤和层间损伤,其中,层内损伤包括蒙皮纤维破坏、蒙皮基体开裂、蒙皮纤维-基体剪切破坏以及肋骨纤维破坏,而层间损伤为蒙皮分层损伤.对于层内损伤采用材料常数退化准则;而对于分层损伤,提出了一种新的等效刚度退化准则.通过典型算例证明了该损伤模型用于AGS结构分析的有效性,并详细分析了中心含孔复合材料正交各向异性格栅加筋曲板和光板在轴压下的损伤扩展机理和行为.计算结果表明,蒙皮层内损伤往往先于分层损伤发生并扩展,纤维-基体剪切破坏在45铺层扩展速度最快,分层损伤区域极易发生局部蒙皮失稳.     

充气型飞行器的研究与进展

回顾和介绍了美国和欧洲的充气型飞行器的型号、用途、特点、主要参数、结构形式和发展状况。分析了充气型飞行器的关键技术和开展相关研究的情况，展望了此类飞行器在航空和航天领域的发展潜力和应用前景。     

复合材料格栅加筋结构稳健性优化设计

先进复合材料格栅加筋结构有较高的结构效率和较好的设计性能,在航空航天领域有着广泛的应用。本文采用等效平铺刚度模型对格栅结构进行了力学分析,指出其屈曲载荷的求解方法,并用区间方法对工程中的非概率不确定因素进行定量,用遗传算法对格栅结构进行了可行稳健性优化设计。将稳健性优化的结果与传统优化的结果进行了比较,结果表明,稳健性...     

基于飞机产品结构更改的装配工装变型设计方法

 飞机研制过程中的频繁设计更改活动是造成装配工装设计修改工作量大、设计质量难以保证等问题的主要原因。为此,运用公理设计原理描述了装配工装设计问题,提出了一种基于飞机产品结构更改的装配工装变型设计模型。将数字化标准工装与工装概念几何作为控制几何,通过主几何层、源控制几何层、衍生控制几何层、工装部件层和工装设计基础库层之间自顶向下和自底而上相结合的综合运算实现装配工装变型设计,提高了装配工装设计对飞机产品结构更改的快速响应和应变能力。开发的变型设计工具集应用于飞机方向舵装配型架设计,避免了装配工装大范围设计迭代,有效提高了设计更改效率。     

基于智能算法的格栅加筋结构稳健性优化设计

先进复合材料格栅加筋结构有较高的结构效率和较好的设计性能,在航空航天领域有着广泛的应用。本文采用人工神经网络来模拟格栅结构的参数与屈曲载荷之间的映射关系,并在此基础上对结构进行了多目标稳健性优化,使结构质量及其对不确定参数的敏感度都较低。神经网络的训练用到了粒子群优化算法,而最后的结构稳健性优化用到了遗传算法。     

基于本体的飞机工装设计知识表达

知识表达是知识重用的基础,为了更好地使用知识,需要对飞机工装设计知识的表达方式进行研究。首先阐述了本体的概念和其形式化表示语言,并分析了与基于面向对象的知识表达方法的区别;其次通过分析飞机工装设计过程,总结了飞机工装设计领域知识;最后结合本体理论,构建了飞机工装设计知识本体模型。实例说明,本体模型满足飞机工装设计的知识使用要求。     

飞机设计域向工装域映射机理研究

为提高某飞机制造企业产品设计、工艺规划和工装设计的协同设计效率和响应速度,对三者之间的映射机理进行研究。首先依据企业需求,定义飞机设计域、工艺域和工装域的信息构成;然后,明确飞机设计-工艺-工装之间的有机联系,构建基于多色集合理论的分层映射模型,给出映射模型的建模原理和建模流程,从而实现飞机部件从设计特征到工装概念设计特征的映射;最后,开发了相关设计工具并在该公司某机型舱门骨架的装配工艺规划和工装概念设计中进行应用验证,为实现飞机设计-工艺-工装的一体化设计奠定了理论基础和实践基础。     

面向数字化车间的工装配送方法研究

工装配送是数字化车间智能物流的关键环节,工装配送的及时、准确直接决定着生产运行的顺利与稳定。针对制造资源有限约束情况下的数字化车间,提出了包括车间现场互借以及车间工装库配送的工装配送模式。提出了一种改进的遗传算法,建立包括工位满意度、工装相似度和配送车辆数的目标函数,求解带模糊预约时间的多工位混合配送的配送方案,实现数字化车间中工装的精准配送。最后通过一个具体的生产排程,验证了算法的有效性。     

飞机制造大型工装布局设计方法研究与实现

 飞机制造大型工装是保证飞机产品协调互换和几何参数的重要工艺装备,其研制工作量大,周期要求越来越短。目前,中国航空制造企业大型工装设计和制造并行的需求十分迫切,且亟需计算机辅助概念设计工具的支持。为此,对飞机制造大型工装的布局问题进行研究,引入逻辑构件对飞机制造大型工装进行抽象建模,提出了一种依据布局约束要求分级演进求解的布局设计算法,即依次通过定位点级、元件级和工装级骨架轴位域的演进求解获取骨架元件的合理位置,并结合人机域的求解进行工装布局设计。开发了相关布局设计工具,在某型号飞机后机身装配型架设计中应用验证,大大减少了设计迭代和返修率。     

工装设计优化技术的现状及发展趋势

介绍了国内外工装设计优化技术的现状,以高精尖的大型复杂装备制造行业工装为例,说明了柔性工装是工装设计制造的趋势;分析了工装设计优化的关键技术,其中包括柔性化、模块化、数字化、标准化、自动化和网络化等多个方面.     

计算机辅助飞机工艺装备协调系统设计

 将传统的飞机工艺装备协调系统设计简化分解为４个部分：确定总体协调方案、选择工艺装备、设计协调关系、绘制协调图表。并阐述了用计算机实现每一部分的方法。