面向航空智能制造的DT与AI融合应用

针对航空装备复杂制造场景下制造过程管控维度多尺度大、制造资源组成复杂性高、质量问题跟踪定位难度大等问题,结合数字孪生（DT）与人工智能（AI）技术特点,开展了面向航空智能制造的DT与AI融合应用研究。基于数字孪生与人工智能应用现状,系统性地阐述了数字孪生与人工智能融合机理,分析了支撑数字孪生与人工智能融合驱动航空智能制造的关键技术和数字孪生与人工智能融合驱动的AI控制中心构建涉及的关键问题,在此基础上重点讨论了加工制造过程自适应控制、智能车间生产过程智能管控、制造过程资源调度与优化决策、产品智能质量控制等应用场景,为数字孪生与人工智能在航空智能制造融合应用提供参考。     

云制造环境下机床装备资源选择方法

针对云制造环境下机床装备资源具有数量大、异质异构、服务制约因素多等问题,提出了基于多准则决策的机床装备资源选择方法。首先,利用本体论对机床装备资源建模,将物理资源虚拟化封装,实现虚拟资源与物理资源的逻辑映射。进一步地,使用语言变量量化决策者评估信息,采用模糊决策与试验评价实验室（FDEMATEL）和熵值法（EW）相结合的组合赋权法,引入模糊VIKOR（FVIKOR）多属性决策方法对机床装备资源进行综合评估,建立FDEMATEL-EW-FVIKOR的多准则混合决策模型。最后,将该方法应用于某生产制造企业,实验对比决策结果验证了多准则混合决策模型的可行性和有效性。     

DZ22B高温合金定向凝固叶片铸造缺陷的形成机理研究

采用SEM、EDS等分析手段研究了DZ22B镍基高温合金定向凝固涡轮叶片不同区域铸造缺陷的特点及其形成原因。结果表明,裂纹缺陷主要分布在叶身的中上部位,其形成机理主要归因于叶片在凝固过程中的共晶组织过多;而疏松缺陷分布在叶身和缘板部位,产生在枝晶间共晶组织附近。枝晶间距小补缩不足和反应生成的CO气体未及时排除是疏松形成的两大原因。     

从战术需求谈战斗机设计的人机综合

基于战斗机战术使用开展人机综合分析。从作战使用需求的角度出发,面向感知、认知和工作负荷的方面,阐述了飞行员与战斗机系统在人机综合时应重点开展的研究工作。利用OODA (探测-确认-决策-攻击)杀伤环的分解形成人机综合战术需求和人机综合权衡流程,并对战斗机设计的不同阶段人机综合应开展的工作和内容进行了描述。本研究对战斗机人机综合设计提供了设计依据与指导。     

仿生正弦前缘对翼面动态失速的影响

动态失速导致叶片气动载荷急剧变化,造成振动载荷激增,桨叶寿命大幅衰减。针对动态失速问题,从座头鲸胸鳍在动态倾转下取得良好的流动特性获得启示,据此模化出仿生正弦前缘翼面（包含3种波峰和2种波长）,旨在实现动态失速控制。借助三维非定常数值模拟方法,采用运动网格技术,基于SC1095旋翼翼型,研究了仿生前缘动态失速流动控制机理及运动参数和来流速度的影响。结果表明：正弦前缘大幅度降低俯仰力矩系数峰值和阻力系数峰值;前缘波峰越大、波长越小,阻力系数峰值与俯仰力矩系数峰值的抑制效果越明显,虽然升力系数峰值减小,但其减小量远小于前两者,例如其中一种仿生翼使俯仰力矩系数峰值减小了47.7%,阻力系数峰值减小了36.4%,升力系数峰值减小14.1%;在最大迎角附近,正弦前缘能够缓和失速特性,使载荷变化更为平缓;在高平均迎角、低俯仰频率、低马赫数下,仿生翼动态失速控制效果更强,相比较而言迎角振幅的影响较小。