数字孪生-群智感知驱动的飞机大修生产态势分析与优化运行方法

针对飞机大修生产小批量、个性化以及过程不确定等引发的问题,面向飞机大修生产过程感知与优化运行,提出数字孪生-群智感知驱动的飞机大修生产态势感知框架,设计了包含大修生产数字孪生子系统、大修生产群智感知子系统和大修生产业务子系统的飞机大修生产态势分析与优化运行系统,并以对飞机大修生产影响显著的应用问题进行了应用分析,为飞机大修个性化生产分析与优化提供了框架与方法。     

飞机复合材料车间计划排产优化方法的研究

结合国内某飞机复合材料制造车间的实际生产特点,提出了针对复合材料车间计划排产的方法和步骤,并建立了基于启发式规则算法的优化排产模型。该排产方法将生产班组作为相对独立的生产单元,在设计上不仅充分考虑到复合材料生产的特点,而且对生产中出现的突发问题进行了相应的调整处理,使得排产方法更加适应复合材料生产的实际情况,最终提高了车间的生产效率。     

劳动定额管理在批生产中的科学运用

本文通过在科研体制向规模生产转化过程中,运用劳动定额的管理知识,对无石棉刹车片产品的生产实施科学的劳动定额管理,这不仅规范了批生产管理,而且大大降低了生产成本,显著提高了生产效率。     

精益生产及其在先进制造中的地位和作用

论述了精益生产与各种先进制造、生产和管理模式的复杂关系 ,认为精益生产模式是生产发展史上的里程碑 ,同时它也是实施各种先进制造模式的基础 ;结合国情探讨了在中国实施精益生产的途径。     

飞机制造企业精益化与信息化变革研究

变革关系到生产环境、信息环境和人文环境,通过对这3方面改进的研究提出了精益模块化生产系统,有机结合了精益生产理念、先进数字化技术和生产实践活动,阐述了该生产系统的模型及其信息化和精益化变革过程。     

飞机生产现场管理系统研究与应用

提出了飞机生产现场管理系统的研究,给出了系统的总体设计、功能设计和实施方法以及在某型飞机生产管理中的应用。实现了制造数据管理、AO管理、零部件库房管理、生产现场管理、电子存档等管理功能。通过ERP系统与CAPP系统在飞机生产现场的集成应用,优化了资源配置,提高了管理效率和管理水平,降低了生产成本,规范了AO管理流程,生产现场制造依据唯一。     

企业生产战略及其支持系统

对生产战略的概念做了界定,对生产战略的工作步骤和方法做了深入分析,在此基础上提出了生产战略支持系统的原理性设计方案。     

航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架

针对当前我国航空制造业企业生产计划能力平衡繁杂多样且无标准化的现状,提出了一种航空制造业典型生产计划能力平衡标准化框架。首先,分析了生产计划能力平衡的PDCA循环逻辑,其次,梳理了三层生产计划与能力平衡的关系,最后,将每层能力平衡细化,标准化了三层生产计划能力平衡的核心流程。该标准化框架可以用于指导航空制造业供应链上下游企业编制生产计划能力平衡企业标准,使航空制造业供应链生产计划能力平衡的核心流程统一并有机整合,提高标准化水平。     

生产实施系统

在当前市场竞争日益激烈、制造企业朝着中小批量生产方式发展的现实情况下,迫切需要一种以企业现有的生产条件为基础,能够迅速提高生产效率、保证按用户需求及时交货的生产管理系统。生产实施系统(MES)就是一个能够满足上述要求的计算机化的生产管理系统与技术。本文首先回顾了计算机化生产管理系统的发展历史,详细介绍了MES的技术概念、功能模型、技术模型,阐述了推行基于单元化制造系统MES的必要性。     

面向作业车间的调度系统研究与实现

通过对航天某厂生产管理现状的分析,针对该厂计划层控制层相互脱节,生产管理缺乏过程监控手段等问题,提出了面向作业车间的生产调度系统的设计思想,详细介绍了该系统的功能模块以及实现系统的关键技术,并开发了较为实用的生产调度系统.通过图形化的生产计划制定和调整,并基于工作流实时控制和管理从计划下达到成品完工全过程,极大地提高了计划编制效率,实现了对生产过程的规范和监控,以及异常情况的实时反馈和快速响应.     

The effect of inlet conditions on the flow and heat transfer in multiple rotating cavity with axial throughflow

This paper discusses experimental results from two different build configurations of a heated multiple rotating cavity test rig.Measurements of heat transfer from the discs and tangential velocities are presented.The test rig is a 70% full scale version of a high pressure compressor stack of an axial gas turbine engine.Of particular interest are the internal cylindrical cavities formed by adjacent discs and the interaction of these with a central axial throughflow of cooling air.Tests were carried out for a range of non-dimensional parameters representative of high pressure compressor internal air system flows(Re up to 5×106 and Rez up to 2×105).Two different builds have been tested.The most significant difference between these two build configurations is the size of the annular gap between the(non-rotating) drive shaft and the bores of the discs.The heat transfer data were obtained from thermocouple measurements of surface temperature and a conduction solution method.The velocity measurements were made using a two component,LDA system.The heat transfer results from the discs show differences between the two builds.This is attributed to the wider annular gap allowing more of the throughflow to penetrate into the cavity.There are also significant differences between the radial distributions of tangential velocity in the two builds of the test rig.For the narrow annular gap,there is an increase of non-dimensional tangential velocity V/Ωr with radial location to solid body rotation V/Ωr=1.For the wider annular gap,the non-dimensional velocities show a decrease with radial location to solid body rotation.      

Effects of Mo on the Microstructure and Hydrogen Sorption Properties of Ti-Mo Getters

The effects of Mo on the microstructure evolution, porosity and hydrogen sorption properties of Ti-Mo getters are investigated in this work. The results show that the addition of Mo prolongs the densification process of Ti-Mo getters and results in a significant amount of sintered pores. With the Mo content increasing, the porosity of getters firstly increases reaching the maximum value as it at- tains about 7.5wt.%, and then drops. At the room temperature, the hydrogen sorption property of getters increases progressively with the Mo content increasing, but the tendency is not very clear before its content lies below 2.5wt.%. When the Mo content achieves about 7.5wt.%, the hydrogen sorption property proves to be the best. The discussion is made about the above mentioned phenomena inclusive of hydrogen sorption properties of getters under different activation conditions (from 500-750 ℃).     

燃烧多相流的介尺度动理学建模研究进展

基于求解Navier-Stokes方程组的传统计算流体力学已经在诸多领域取得了巨大的成功,但在航空、航天、微流控等领域也遇到了新的瓶颈与挑战。其原因分为2个方面：①物理建模层面的问题;②离散格式带来的数值精度和稳定性问题。微尺度燃烧等一系列燃烧新概念的研究表明,特征更加丰富但以前知之甚少的热力学非平衡行为蕴含着大量待开发的物理功能。物理模型合理和具备相应功能是数值仿真研究的前提;物理建模层面的问题无法通过数值精度的提高来解决。本文从物理建模与复杂物理场分析角度,介绍了非平衡燃烧系统离散玻尔兹曼建模方法（DBM）的研究进展。DBM是非平衡统计物理学粗粒化建模理论在流体力学领域的具体应用之一,是相空间描述方法在离散玻尔兹曼方程形式下的进一步发展。它选取一个视角,研究系统的一组动理学性质,因而要求描述这组性质的动理学矩在模型简化中保值;以该组动理学矩的独立分量为基,构建相空间,使用该相空间和其子空间来描述系统的非平衡行为特征;研究视角和建模精度随着研究推进而调整。借助DBM可以研究反应过程中不同自由度内能之间的不平衡和相互转换等Navier-Stokes模型无法模拟的动理学过程。在内爆和外爆过程中,几何汇聚与发散效应等效于一个"外场力",在球心处系统始终处于热力学平衡态;在冯·纽曼压强峰处,系统不是偏离平衡最远,而是在平衡态附近;在冯·纽曼峰后反应区以外,Chapmann-Jouguet理论值、Zeldovich-Neumann-Doering （ZND）理论值和DBM结果相互验证;在反应区内DBM结果与ZND结果一致;在冯·纽曼压强峰前的压缩阶段,DBM模拟结果在物理上更合理。在冲击压缩过程中,相对于其他自由度,压缩波所在自由度上的内能先增加,因而这一自由度上的内能总是朝着正向偏离其平衡态值,而横向自由度上的内能总是朝着逆向偏离其平衡态值。在二流体模型视角下,反应物和产物朝着相反的方向偏离热力学平衡态。     

Nonlinear Adaptive Slewing Motion Control of Spacecraft Truss Driven by Synchronous V-gimbaled CMG Precession

The slewing motion control of a truss arm driven by a V-gimbaled control-moment-gyro (CMG) is a nonlinear control problem. The V-gimbaled CMG consists of a pair of gyros that must precess synchronously. The moment of inertia of the system, the angular momentum of the gyros and the external disturbances are not exactly known. With the help of feedback linearization and recursive Lyapunov design method, an adaptive nonlinear controller is designed to deal with the unknown items. Performance of the proposed controller is verified by simulation.     

Simulation and Analysis of Crashworthiness of Fuel Tank for Helicopters

Crashworthiness requirement of fuel tanks is one of the important requirements in helicopter designs. The relations among the protection frame, textile layer and rubber layer of the fuel tank are introduced. Two appropriate FE models are established, one is for an uncovered helicopter fuel tank without protection frame, and the other is for fuel tank with protection frame. The dynamic responses of the two types of fuel tanks impinging on the ground with velocities of 17.3 m/s are numerically simulated for the purpose of analyzing energy-absorbing capabilities of the textile layer and protection frame. The feasibility of the current crashworthiness design of the fuel tank is examined though comparing the dynamic response behaviors of the two fuel tanks.     

Large Amplitude Flexural Vibration of the Orthotropic Composite Plate Embedded with Shape Memory Alloy Fibers

研究了形状记忆合金(SMA)纤维混杂复合材料大挠度层合板的非线性自由与受迫振动特性。基于描述SMA力学行为的Brinson理论以及层合板材料性能预测的混合率,建立了SMA纤维混杂复合材料大挠度层合板的本构方程,基于对称层合各向异性弹性板的非线性理论,建立了以横向挠度和应力函数表示的板的横向振动方程和相容方程。采用Galerkin近似解法将振动方程化为时间变量的含有3次非线性项的Duffing型常微分方程,采用谐波平衡法(HBM)获得系统的固有频率方程和强迫振动稳态频率响应方程。数值计算表明,非线性板自由振动频率比与激励温度的关系具有与线性板相同的特征,马氏体相向奥氏体相转变阶段温度对板的振动频响特性曲线的影响最显著,同时也讨论了SMA纤维含量、板的纵横比以及自由振动幅值对板的非线性频率比的影响。     

方波幅度的测量不确定度

介绍了用众数法评价方波幅度时的不确定度分析和评价过程；讨论了主要的不确定度来源，包括众数判别区间的影响、波形测量系统幅度测量误差的影响等等；给出了减小不确定度的主要措施，并结合一个实例，给出了方波幅度的不确定度评价结果。     

一种多旋翼多功能空中机器人及其腿式壁面行走运动规划

 提出了一种既可实现飞行功能又可实现壁面运动的多旋翼多功能空中机器人。设计了机器人的结构,分析了其工作原理,研究了机器人腿式壁面行走模式下腿/足与壁面接触时的机体动力学。结合多旋翼推进的机理对机器人在壁面运动模式下的步态进行了规划,基于非线性轨迹线性化控制(TLC)法设计了空中机器人在步态过程中的姿态稳定控制器。在MATLAB环境下对机器人的腿式壁面运动进行了仿真分析研究,仿真结果表明了所设计的步态及其稳定控制方法的可行性。     

飞行器服役（作战）完整性的提出与发展

飞行器服役完整性（对于军用飞行器也称为作战完整性）更综合地表征了飞行器在服役（作战）使用过程中的质量特性。本文首先介绍了飞行器服役（作战）完整性概念的提出过程,讨论了飞行器服役（作战）完整性的基本内涵和基本特性,阐明了飞行器服役（作战）完整性是飞行器服役（作战）适用性与飞行器服役（作战）效能发挥的基础。然后介绍了飞行器服役（作战）完整性的三种表征参数：飞行器固有完好率、飞行器固有健康度、飞行器服役（作战）完整度,并梳理了飞行器服役（作战）完整性优化设计的基本方法。最后提出了飞行器服役（作战）完整性的控制原理,指出了飞行器服役（作战）完整性发展的基础、研究方法和目前我国航空航天领域急需研究和发展的方向。     

人工槽模拟GH4169涡轮盘表面裂纹缺陷的微磁检测

针对航空发动机涡轮盘表面裂纹缺陷,提出一种地磁场环境下的微磁无损检测(NDT)方法。磁化试验测得了广泛使用的镍基高温合金GH4169材料的磁化特性曲线,通过磁性分析,证明该材料的相对磁导率略大于空气的相对磁导率,为弱顺磁性物质。理论分析了微磁检测适用于涡轮盘试件的检测原理和缺陷处的磁异常特征,通过对预置人工槽缺陷的涡轮盘试块进行检测,验证了理论分析的正确性。检测结果表明,随着涡轮盘表面裂纹宽度和深度的增加,磁异常的宽度和峰值也相应增加,裂纹宽度相同时,深度越深,或者说深宽比越大,磁异常越明显,且裂纹产生的位置对定位精度存在一定的影响。该微磁检测方法为涡轮盘表面裂纹缺陷的有效检测提供了新的思路,能进一步推广应用于飞机发动机的其他部件,如转子叶片、涡轮轴等,以及飞机机身上具有相似磁学特性的材料的无损检测。