卫星微波结构件计算机辅助工艺设计系统的方案研究

计算机辅助工艺设计已成为工艺设计的必然趋势。本文简要介绍实现卫星微波结构件计算机辅助工艺设计的基本准则,据此提出了卫星微波结构件CAPP系统的基本框架,并说明了壳体类、板类、法兰类、波导类、钣金类、回转类和特殊零件各子系统的设计重点。     

三维编织Cf/Al复合材料T型件振动疲劳性能

采用真空压力浸渗法制备的三维编织C_f/Al复合材料具有良好的力学性能，在航空航天等领域的应用上具有较大潜力。本工作以三维编织C_f/Al复合材料为研究对象，对其在不同加载应力下进行振动疲劳实验，并观察疲劳实验后其断口处的微观结构。结果表明：加载应力越大，达到疲劳稳定阶段时T型件的固有频率降幅百分比也越大，即对T型件内部结构的破坏也越显著；对不同加载应力下的疲劳数据进行拟合，绘制S-N曲线，得到T型件振动疲劳损伤演变规律的数学模型，可用于预测三维编织C_f/Al复合材料的疲劳寿命；对实验后T型件进行断口处的宏观和微观分析，发现实验后的T型件呈现典型的脆性断裂特征。     

基于声音的飞机液压旋转件转速测试方法

针对飞机液压系统地面模拟试验过程中，泵或马达类的飞机液压元件难以测量转速的问题，本文研究了一种基于声音的转速采集与分析方法，并通过测试数据对比分析精确度，为后续实验室测试分析提供一种新的测试方案。     

薄壁件铣削过程加工变形研究进展

机床加工性能和刀具切削性能的发展使得薄壁件的高效率和高精密加工成为可能，也使得薄壁件在航空航天领域得到更广泛应用。薄壁零件结构复杂、刚度低，在铣削过程中易发生变形，因此精准预测与控制薄壁件的加工变形是机加工领域亟需解决的工艺难题。通过对薄壁件分类以及加工工艺分析，归纳总结引起薄壁件加工变形的因素，对加工变形影响最为关键的铣削力计算模型进行简述；结合国内外薄壁件变形预测与控制方法的研究，以弹塑性和数值模拟方法对薄壁件加工变形进行预测，通过加工工艺优化、辅助支撑技术、高速切削技术和数控补偿技术等方法对薄壁件加工过程的变形量进行控制；基于数据驱动数字孪生体的更新迭代，实现薄壁件实际加工过程的孪生及薄壁件变形预测与控制，构建了以数字孪生为平台的薄壁件加工变形预测与控制理论框架；最后对数字孪生在薄壁件加工变形预测及控制的发展与应用提出展望。     

基于遗传算法的榫槽部位模拟件设计方法

航空发动机构件的模拟件设计方法已成为工程领域研究的重要内容。设计出能反映实际构件真实服役状态的模拟件， 可节约试验成本和周期，对构件有效地完成试验考核具有重要意义。针对航空发动机榫槽部位应力分布情况，将遗传优化算法与 商用有限元软件ABAQUS相结合，提出航空发动机榫头/榫槽特征部位模拟件设计方法。利用该方法实现自动搜索榫头/榫槽特征 部位处第1主应力最大梯度路径，并获取该路径上的应力分布。结果表明：该方法设计的模拟件最危险点的应力状态与零部件特 征部位处的应力状态保持一致，二者在最危险点附近一定区域内应力梯度相同；所设计的模拟件与零部件的应力状态吻合较好， 可以模拟任意情形下的应力及应力梯度。     

民用飞机航线可维护件划分的权衡方法研究

航线可维护件划分是民用飞机维修性设计的重要工作之一，航线可维护件划分是经济性、维修性、可靠性综合权衡的结果，是客户需求的最直接体现。航线可维护件的合理划分能够提高飞机利用率，降低维修成本，提高航空公司的盈利水平。国产民用飞机的航线可维护件划分一般基于相似机型的经验，缺少科学系统的划分方法。航线可维护件的划分问题是近年来RMS领域亟待解决的问题之一。根据实际需要，提出了航线可维护件划分原则，并以初步定性分析、定量权衡为基础，综合考虑航线可更换项限制、相似机型经验、经济性、可靠性和维修性指标，提出一种航线可维护件划分的综合权衡方法，实现民用飞机航线可维护件的科学划分，为民用飞机可靠性、维修性设计分析工作提供支持。     

轮盘低周疲劳模拟件设计及试验

航空发动机轮盘长时间在交变大载荷下工作，其盘心、螺栓孔、端齿等应力集中的特征部位容易发生低周疲劳失效。为准确评估轮盘特征部位的疲劳寿命，需设计反映应力梯度的模拟件并开展相应的疲劳试验，从而为发动机结构设计提供重要依据。现有的模拟件设计方法通常保证危险点一定范围内的应力/应变分布与真实构件的一致，但这些方法对“一定范围”的定义缺乏理论依据且未能形成统一认识。为此，提出了一种临界距离范围内SWT参量分布一致的模拟件设计方法，建立了轮盘盘心、螺栓孔、端齿等危险部位的模拟件设计方法，并开展了模拟件的低周疲劳试验。将端齿模拟件100%转速对应的平均疲劳寿命与轮盘旋转疲劳试验结果对比，相对误差为7%，且均为表面薄弱晶面起裂。最后，讨论了该模拟件设计方法的稳健性。     

LED照明技术在飞机外部照明系统中的应用分析

外部照明是飞机照明系统的一个重要组成部分,在飞机起飞、巡航、着陆等过程中为其提供空中信息。外部照明对灯具的性能要求很高,如高强度、抗振动、长寿命、高可靠性等,且不同灯具实现不同功能,有特定的光分布要求,而采用传统光源的外部照明难以满足这些不断提高的技术要求。LED照明具有高亮度、低功耗、长寿命等技术优势,有助于促进飞机外部照明技术更好的发展。对LED照明技术及飞机外部照明系统的特点进行了分析,探讨了LED照明技术在飞机外部照明系统中的应用优势与前景。     

铝锂合金曲面件超低温成形工艺

针对铝锂合金室温成形性差和热成形性能弱化的难题,利用发现的超低温下伸长率与硬化指数同时提高的双增效应,提出铝锂合金曲面件超低温成形新工艺。通过2195铝锂合金板材在不同温度和热处理状态下的超低温变形行为研究,确定发生双增效应的临界温度为低于-140℃,伸长率可提高至40%以上、硬化指数达到0.44;利用建立的超低温成形工艺实验装置,首次试制出直径200 mm的2195铝锂合金球底曲面件,深径比达到0.55、成形极限提高104%;阐明超低温成形试件壁厚分布规律与回弹规律,最大减薄率为10.3%。