采用先进喷砂清洁机除腐

国航工程技术分公司成都维修基地引进了具有世界先进水平的AEROTA喷砂清洁机，主要用于飞机刹车毂钢件，如扭力筒、压力盘骨架和静盘骨架等的清洁工作。AEROTA喷砂清洁机不仅很容易彻底去除这些零件的腐蚀，而且清洁后的零件完全可以达到CMM手册的要求和刹车毂的使用可靠性，极大地降低了修理成本，提高生产效率。     

喷丸、喷砂与HVOF WC-17Co涂层表面完整性对TC18钛合金疲劳性能的影响

为了探讨喷丸、喷砂与HVOF WC-17Co涂层表面完整性对Ti5Al5Mo5V1Cr1Fe(TC18)钛合金疲劳性能的影响规律和作用机制,利用X射线衍射仪(XRD)、表面粗糙度仪、显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线应力测试仪等分析了喷丸、喷砂及其复合超音速火焰喷涂(HVOF)WC-17Co涂层的表面完整性,利用旋转弯曲疲劳试验机研究了上述表面处理对TC18钛合金疲劳性能的影响规律。结果表明,喷丸预处理比喷砂预处理能够使TC18钛合金表面获得更好的表面完整性,因而显著提高了TC18钛合金的疲劳抗力,而喷砂处理对TC18钛合金疲劳抗力无明显影响。喷丸后进行HVOF WC-17Co涂层处理使TC18钛合金疲劳寿命提高6倍,原因归于喷丸层内仍保留数值较大、分布较深的残余压应力,有效延缓疲劳裂纹的萌生和早期扩展。喷砂后进行HVOF WC-17Co涂层处理使TC18钛合金疲劳抗力显著降低,原因是HVOF过程的高温效应使喷砂层内残余压应力场松弛,使喷砂表面缺口效应和损伤的不利影响作用突显,加之WC-17Co涂层韧性低、表面粗糙度大、存在孔洞型缺陷,不利于抗疲劳性能。     

液体喷砂(丸)技术交流会在京召开

航空工业部第五技术交流站《液体喷砂(丸)技术交流会》于一九八五年七月在北京召开。出席会议的厂、所、院、校共23个单位39名代表。交流会首先播放了科技录像片《吹砂工人的喜讯》和《工艺师的好助手——液体喷砂(丸)技术》,使与会代表对液体喷砂(丸)这项新技术、新设备、新工艺有一个完整的概念,然后转入技术讲座和交流。五○三厂液体喷砂机主设计工程师刘自昌同志作了《液体喷砂(丸)技术及应用》的专题讲述,他从液喷技术的发展;加工原理与干式吹砂对比;液喷工艺的应用范围;工艺参数的选择及液喷技术的开拓前景等五个方面进行详     

多工位电动喷砂车

铸件和锻件都需要喷砂清理表面的残留砂迹和氧化皮。为了改善劳动条件,提高劳动生产率,我们研制了多工位电动喷砂车,自一九七四年投入使用以来,效果良好(图1)。由图可知,这是无机械提砂的坑下吸砂喷砂设备。由于有较大的贮砂器,一次加砂可循环使用。免除了经常加砂的麻烦。由于有可调节砂气混合比例的调节器,可以根据喷砂时砂的粒度变化,适当调节进入混合器的空气流量,使从集砂箱进入吸砂管的砂具有最佳的流动性。所谓最佳的流动性,就是既不致因砂过多而堵塞,也不致因砂过少而影响清理效果。本吹砂装置的特点是采用了多工位的电动     

基于模糊距离变换的骨架剪枝算法

针对传统骨架提取算法结果无法保证骨架单像素性,并且伴有毛刺产生的现象,提出了一种能够有效去除骨架中毛刺分枝,充分体现物体形态特征的骨架剪枝算法。该算法以模糊距离变换为理论基础,在物体粗骨架图像中计算每条尾枝的模糊距离变换值,使用根据骨架特点确定的动态阈值判断骨架分枝是否被去除,并利用分级剪枝方法实现骨架剪枝操作。实验结果表明,该算法在进行剪枝操作中可有效地保证骨架的准确性和连续性。     

喷砂喷漆磁吸附爬壁机器人

该设备主要应用于大型金属罐的喷砂除锈、喷漆防腐，也可用于测壁厚等。设备由磁吸附爬壁机器人、喷砂喷漆操作机构、控制系统和运载小车组成。具有永磁吸附，有线遥控，载重量大（40kg），抗倾覆、运动平稳等特点。移动速度1～8m／min，可工作在壁面直径为11～12m的金属罐内外壁。技术水平先进。可广泛应用于石油化工企业、造船修船企业，其他拥有大型贮罐的企业和相关领域。对提高工作效率，加强劳动保护，减轻劳动强度有积极作用。喷砂喷漆磁吸附爬壁机器人@李连清$中国航天工业总公司     

碳化硼喷砂嘴

吹砂所用的喷砂咀,过去一直沿用苏联最落后的铸铁咀,使用寿命一般仅1～2小时就须更换,消耗量很大。有的工厂也陆续采用过陶瓷喷咀,寿命可达十几小时,有的采用硬质合金材料的喷咀,寿命可达几十小时至一、二百小时不等。为了进一步解决寿命短的问题,四院和北京钢铁学院一起,研制成功碳化硼喷砂咀,经试用结果,寿命达一千小时以上还可继续使用。现已定点安排在三一四七厂组织生产。     

湿热环境下表面处理对GFRP加固铝板结构耐久性的影响

用3种不同工艺分别处理铝合金表面,通过湿热环境下玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymers,GFRP)和GFRP加固损伤铝板的拉伸实验,测定不同方法处理的GFRP-铝板在湿热环境下粘接强度,研究湿热环境、表面处理工艺等因素对修复效果影响。结果表明:界面粘接强度顺序为阳极氧化硅烷偶联剂喷砂;湿热处理后,GFRP片材的抗拉强度、弹性模量和断裂伸长率均下降;不同表面处理修复试样初始载荷提高顺序为阳极氧化硅烷偶联剂喷砂;湿热环境下,不同表面处理修复试样承载能力出现不同幅度下降,喷砂试样承载能力下降主要是树脂-铝板界面粘接强度下降引起的,破坏主要发生在树脂-铝板界面,偶联剂和阳极氧化处理试样破坏主要发生树脂-GFRP界面,树脂-铝板界面力学性能优于树脂-GFRP界面力学性能。     

3D打印骨架增强石蜡燃料燃烧机理实验研究

针对固-液混合火箭发动机中石蜡基固体燃料机械性能差的问题,使用3D打印聚合物骨架镶嵌石蜡的方法增强了石蜡基燃料的结构强度,分析了骨架增强石蜡燃料在直/旋流喷注下的燃烧机理。通过对七种骨架材料进行SEM扫描、力学、热力学分析和纯氧条件下的燃烧试验,获得了不同骨架材料的微观表面结构、机械性能、热分解性能以及在纯氧环境下的燃烧性能;使用直/旋流固-气掺混燃烧试验系统,开展了螺旋型和六角型骨架增强石蜡燃料的燃烧试验,并与ABS固体燃料进行了对比。结果显示,在多种骨架材料中,ABS材料加工性能、机械性能及热分解性能良好;燃烧过程中,骨架增强石蜡燃料结构稳定性良好,石蜡液滴主要出现在石蜡-骨架交界处;旋流喷注和螺旋型骨架可促进石蜡液滴的夹带现象;在直流喷注工况中,骨架的凹槽结构增加了燃料与氧化剂的接触面积,尾部骨架结构具有稳焰作用,可促进后燃烧室的掺混燃烧;石蜡燃料和骨架燃速差异较大,发动机内弹道性能可能受此影响。     

钛合金化学镀Ni-P合金工艺研究

对钛合金前处理工艺、镀液配方及镀后处理进行研究,发现钛合金在进行喷砂、活化、预镀镍、化学镀及热处理后,可获得耐磨性较好、结合力良好的Ni-P合金镀层。     

螺栓连接预紧力对涡轮盘静力学特性影响的仿真分析

螺栓连接是涡轮组件中盘-盘连接的基本方式,影响着涡轮盘的静力学特性。采用有限元方法,对燃气轮机涡轮盘静力学特性进行分析。通过建立动力涡轮盘有限元模型,研究了有无螺栓连接时动力涡轮盘在不同工作状态下应力的大小和应力点的位置变化,获得了螺栓预紧力对动力涡轮盘应力分布的影响规律。结果表明,螺栓连接预紧力是影响涡轮盘静力学特性的一个主要因素,盘-盘连接设计时应合理选择预紧力,以避免影响涡轮盘静强度。     

飞机装配型架中骨架的数字化设计原理及实现

骨架设计对型架的总体性能和研制进度具有重要的影响。因此,在FixCAD系统的研制中,将骨架的数字化设计方法作为一个主要的问题,开展了专门的研究。但是,由于这些研究未考虑到现在的骨架结构中含有曲轴线和新型材元件的情况,其研究成果已不再适应于这些骨架结构的设计。为此,从对骨架轴线的抽象定义、表示和计算入手,探索和提出全新的骨架数字化设计技术,从根本上解决现有方法存在的局限性。具体包括:(1)根据骨架结构轴线及其设计方法的特点,提出线元、线列和线链等新概念,建立线元逻辑端矢的计算算子;(2)应用所提出的概念和算子,构建骨架的轴线模型、元件端面法矢计算方法、设计过程模型以及元件造型算法等;(3)介绍利用所建立的数据模型和算法技术实现的"骨架数字化设计子系统"及其应用。最后,总结了所介绍的技术特点和意义以及后续研究重点。     

先进涡轮盘结构强度对比分析

为减小航空发动机涡轮盘应力,减轻质量,提高发动机推重比,介绍了3种先进涡轮盘,即纤维增强涡轮盘、双辐板涡轮盘和整体涡轮叶盘的结构特点和工艺难点,提出其未来的研制设想;应用有限元分析软件对传统涡轮盘与3种先进涡轮盘进行了强度对比分析和质量计算.结果表明:3种先进涡轮盘在强度和质量方面较传统涡轮盘具有优势,突破相应的关键技术后,可应用于未来高推重比发动机中.     

飞机装配型架骨架优化布局方法研究与应用

装配型架的骨架布局设计需要综合考虑与装配产品和定位夹紧件的约束关系,设计过程繁琐复杂,且很难达到最优设计。为了提高骨架的设计效率和设计质量,提出一种基于最小二乘法的骨架优化布局方法。首先基于最小二乘法建立了骨架优化布局的数学模型,其次建立了不同装配产品定位特征分布情况下的模型最优解求解算法,最后以CATIA系统为平台基于CAA二次开发实现了该骨架优化布局算法,通过某型飞机翼面和前机身产品验证了该算法的有效性。该方法使骨架布局设计更简单快捷,且是优化设计结果,能有效缩短设计周期,大大提高骨架设计质量。     

旋转盘腔盘罩间隙比的敏感性分析

为保证寿命限制件之一的涡轮盘满足适航性要求,采用单向流固耦合(fluid structure interaction,简称FSI)数值方法,研究转静系旋转盘腔盘罩间隙比的变化对转盘安全性的影响机理.并且,由流阻、换热效果和应力分布三方面构成的工程评价体系对盘罩间隙比的影响进行评价以及敏感性分析.结果表明:盘罩间隙比的变化能够影响旋转盘腔内流动结构的强度,从而改变盘面换热效果和转盘温度分布,导致与温度梯度相关的热应力也发生变化.随着盘罩间隙比的增加,旋转盘腔的流阻损失基本不变,转盘迎风面平均换热效果呈现先增强后减弱的趋势,转盘整体应力水平上升,以及出现在盘心处的最大等效应力值增大.盘罩间隙比的变化能够从材料许用应力和实际使用载荷两方面影响涡轮盘的失效概率,因此,在涡轮盘腔设计阶段,需考虑盘罩间隙比对涡轮盘安全性的影响.      

基于MBD的关联设计技术在飞机研制中的应用

MBD技术可以保证产品全生命周期过程中数据源的唯一性,实现上下游数据的无缝对接,有效提高产品设计效率。主要研究MBD的表达方式及关联设计中骨架模型的建立方法,阐述骨架模型的工作原理。结合飞机型号研制,首先进行总体骨架、接口骨架、部段骨架和部件骨架模型的定义,进而实现设计内部各专业“自顶向下”的关联设计,并以MBD数据集作为飞机研制过程中的唯一数据源,工艺、工装、检验人员在MBD数据集基础上开展并行协同的关联设计,有效地改善团队之间的沟通,使设计更改变得简单、快速,减少了设计错误,缩短了产品的研制周期,提高了设计质量。     

多级组合盘的整体结构最优化设计

整体组合盘结构优化设计是单级盘结构优化设计的进一步发展, 它具有广泛的实用价值。本文采用自动形状描述、单级盘有限元强度计算、多级盘优化协调组合和整体组合盘结构优化设计策略, 编制了SODMROD软件, 并给出了计算实例。同时介绍了盘剖面形状描述的基本思路和部分公式以及利用优化方法进行盘、鼓间变形协调计算的部分公式推导。      

涡轮盘结构概率设计体系的研究

 基于涡轮盘结构确定性设计流程,将概率设计理念融入设计过程中,发展了涡轮盘结构的概率设计流程,初步建立了涡轮盘结构的概率设计体系。以涡轮盘结构的传统设计流程为基础,提出涡轮盘结构的概率设计准则,并建立了涡轮盘的概率设计流程。以某型航空发动机涡轮盘低循环疲劳失效为例,按照文中建立的概率设计流程,将形状优化设计结果作为初始结构方案完成了涡轮盘的低循环疲劳概率设计。通过与原设计结果对比表明,按照概率设计观点进行涡轮盘的结构设计能够兼顾结构静强度性能和结构强度可靠性,在满足可靠度的前提下降低涡轮盘的质量,有效地提高其设计质量,初步验证了涡轮盘概率设计流程的有效性和可行性。     

低温环境下固体火箭发动机药柱伞盘结构设计

为提高固体火箭发动机伞盘药型药柱的低温力学性能,可通过调整伞盘药型来缓解其应力应变集中水平。以某固体火箭发动机药柱前伞盘为例,应用三维粘弹性有限元分析方法,分析不同前伞盘药型结构发动机的低温应变场,得到药柱前伞盘最大VonMises应变随伞盘药型结构变化的规律,结果表明药柱伞盘宽度的变化对伞盘顶部应力应变集中的影响最大。再综合考虑内弹道性能和浇铸工艺的要求可确定药柱前伞盘的最佳结构。该方法可为固体火箭发动机药型设计提供定量参考。     

基于Pro/E骨架模型的阀体参数化设计

Pro/E软件自上而下的设计模式符合产品的设计思路,骨架模型设计是自上而下设计的方法之一。骨架模型反映了产品的总体结构和设计方案,保证产品设计合理性和装配的准确性。通过阀体骨架模型的设计,实现阀体的参数化和系列化。