航空发动机涡轮叶片敏捷化设计与制造技术

航空发动机涡轮叶片的研究是影响发动机研制周期的重要因素,提出了在敏捷环境下进行叶片设计与制造的系统框架,针对其中涉及的关键技术给出了解决方案.     

基于新型纯积分法的定子磁链在线辨识算法

针对气隙转矩法计算异步电机转矩时对定子磁链辨识精度的要求,提出了一种基于新型纯积分法的定子磁链在线辨识算法,采用了精度较高的复化辛普森积分模型。相比传统的梯形积分法,基于新型纯积方法的定子磁链在线辨识算法的磁链辨识精度显著提高;相比新型的基于低通滤波器的定子磁链观测器,该算法模型更简单,操作更便捷。通过MATLAB/Simulink搭建系统仿真平台进行验证,结果表明基于新型纯积分算法消除了传统积分法的主要缺陷,解决了积分饱和问题以及初值问题。基于新型纯积分算法的估计磁链与理论参考磁链基本吻合,表明其可靠性较高。     

高负荷弧形轮毂涡轮盘结构分析与优化

为减轻涡轮盘质量,满足发动机更高推质比的需求,通过ANSYS有限元方法对高负荷弧形轮毂涡轮盘进行了优化分析。从质量和应力两方面对k从0~0.26(k为弧线内凹深度H与轮毂宽度W之比)的涡轮盘进行对比分析。结果表明:(1)随着k的增大,应力分布更均匀且最大周向应力先减小后增大(k=0.12为拐点),平均径向应力和质量减小,但最大径向应力小幅度增大,Von-Mises等效应力因轴向应力的影响有小幅度增大。(2)研究范围内,k=0.12的涡轮盘最优,与传统涡轮盘(k=0)相比,最大周向应力减小11.13%,最大径向应力和Von-Mises应力虽分别小幅增大1.87%和6.49%,但涡轮盘减质3.10%,安全系数均满足要求,提高了材料的利用率与发动机性能。     

一种基于信道估计的自适应均衡算法

在短波多径衰落信道的条件下,码间干扰、信道的严重衰落和快速变化是制约传输可靠性的重要因素。接收机的性能在很大程度上取决于信道估值与信道均衡的性能。但是在训练序列太短或者选用的均衡算法收敛速度太慢时,当训练过程结束,均衡器的权值无法收敛到最佳值。因此先用训练序列进行信道参数的辨识,通过解Wiener-Hopf方程直接将信道参数映射为均衡器的系数,然后复用训练序列用平方根卡尔曼算法对估计的抽头系数进行调整,并在跟踪过程中跟踪信道的变化。仿真结果表明,此算法比传统的自适应均衡算法,特别是在训练序列较短时,性能有明显提高。     

基于云蚁群算法的高效节能氩弧焊工艺参数优化研究

为在氩弧焊加工过程中提升效率的同时降低能耗,研究了一种氩弧焊高效节能工艺参数的多目标优化模型及算法。首先确定了以焊接速度及焊接电流为优化变量,在综合考虑焊接设备、工件特性、操作方法及焊接质量等约束的前提下,建立了以最小电能消耗以及最短加工时长为优化目标的多目标工艺参数优化模型;提出一种基于云模型的蚁群算法(CBACO)以对所构建的优化模型进行求解,其中包含一种适当的编码方式、一种局部与全局相结合的探索策略、一种基于云模型的变异因子、传统的单点交叉因子、单形交叉因子以及适当的选择策略;通过一个针对某航空器油箱的焊接实例,对所提出的优化模型及算法的实用性进行了验证,结果表明优化参数可在保证加工质量的前提下有效地节省时间60.41%~69.05%,节省电能34.88%~46.30%。     

基于自适应视觉检测的磁脉冲压接管件接头深度智能检测算法研究

磁脉冲压接技术成形速度快、效率高,适合高强钢和铝、碳纤维等轻质材料的连接,在飞机工业中有广泛的应用前景.但目前针对磁脉冲压接管件的在线检测方法较少,不利于该技术实现自动化生产.针对磁脉冲压接管件压接质量的在线检测需求,提出了一种基于改进YOLOv4–Tiny(You only look once v4–Tiny)检测网...     

基于Kriging模型的离心叶轮结构优化设计

研究了以减重为目标的航空发动机离心叶轮结构优化问题,将Kriging模型与遗传算法相结合,应用拉丁方试验设计和有限元分析生成初始样本数据,利用初始样本数据建立离心叶轮重量和最大应力等状态参数的Kriging模型,运用遗传算法对该Kriging模型在设计空间进行全局寻优,利用有限元分析方法计算近似最优设计点的状态参数,并以此更新已有的设计样本数据,不断提高Kriging模型的近似精度.计算结果表明,基于Kriging模型-遗传算法的离心叶轮结构优化设计方法不仅可以获得良好的优化结果,比直接用遗传算法寻优减少了大量计算时间,提高了设计效率,同多项式模型-遗传算法相比也有效率优势.     

新舟飞机智能化精益生产线构建技术研究

针对飞机总装生产线的特点和发展趋势,阐述了飞机智能化精益生产线的内涵、智能化的特征,提出了总装移动生产线构建架构及各系统的基本组成。介绍了新舟国产涡桨支线飞机精益化构建的总体需求和一般流程,对构建智能化精益生产线过程中关键应用技术和相关实践应用情况进行了描述。实践应用证明了精益生产在生产线建设中的重要性。