大尺寸盘榫结构件疲劳寿命优化设计及验证方法研究

针对航空发动机及燃气轮机设计中盘榫应力集中导致的结构件寿命瓶颈问题,导入三次B样条曲线优化理念,以较低设计参数调整维度代价获得了定性合理、可变性较大的榫槽优化结构,稳定提高了设计优化速率和泛化能力。面向大尺寸盘榫结构件,提出根据优化前后榫槽应力集中位置的应力水平和梯度设计模拟件进行验证,保证了大尺寸结构件设计方案验证的等效性和充分性。仿真结果显示,优化后的盘榫结构件最大应力降低45%,低周疲劳寿命提高约36倍;基于应力集中和梯度设计的模拟件验证结果与仿真结果一致,印证了优化收益和验证方法可靠性,对于大尺寸结构件疲劳试验设计具有普遍借鉴意义。     

电子束焊接整体叶盘结构验证件设计和试验研究

设计了TC11材料电子束焊接接头圆棒试样,提出了先拼焊叶环扇块、再对焊叶环与轮盘的整体叶盘结构验证件技术方案,设计和加工了电子束焊接整体叶盘结构验证件.进行了TC11材料电子束焊接试样和母材试样力学性能对比试验,并完成了电子束焊接整体叶盘结构件的应变测量和低循环疲劳试验研究.     

应用遗传算法优化设计板翅式换热器

本文提出了基于遗传算法的板翅式换热器优化设计方法,该方法不仅能够实现一般的结构优化,而且能够在提供多种类型翅片的情况下,进行翅片类型的优选。根据不同的设计要求,遗传算法能够分别以重量和效率为目标函数进行优化。为了方便翅片类型的优选,建立了一个常用翅片的数据库,库中包含了翅片的几何参数、传热特性和阻力特性,可直接应用于计算机程序的处理。与传统的优化计算结果比较,换热器的重量和体积都有不同程度的减小。本文的优化软件和翅片数据库具有通用性,可应用于一般板翅式换热器的优化设计。      

用检测残余应力方法预报航空件突变断裂的可行性

残余应力是影响零件疲劳、断裂的重要因素和表征构件早期质量的重要参量。本文着重介绍了无损检测残余应力的X射线衍射法和磁弹性法 ,阐述了用检测残余应力的方法预报航空结构件突变断裂的可行性。     

复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法

加工特征是实现复杂结构件高效、高质量数控编程的有效手段,但是同一类加工特征只是几何形状和加工工艺相似,并不完全相同。如何适应不同的企业资源与工艺水平、不同类型的复杂结构件进行加工特征定义是基于加工特征进行自动数控编程的一个难题。针对以上难题,本文提出了一种复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法,基于全息属性面边图表达加工特征几何信息,给出了具有一定柔性的加工特征几何信息定义方法,基于语义与规则建立加工特征工艺信息及其与几何信息之间的关联关系,实现了由用户根据企业的制造资源、零件结构和工艺人员的编程习惯等因素自定义加工特征。根据本文提出的方法开发了飞机复杂结构件加工特征用户自定义及自动编程系统,已成功应用于国内某大型航空制造企业的飞机结构件数控编程,经过多项飞机结构件测试,本文提出的方法特征识别正确率平均达到97%。     

航空结构件智能化加工设备的发展方向

随着工业4.0时代的到来,航空结构件的加工将逐步从数字化时代进入智能化时代,其主要特点是机床软、硬件设备等多智能体系统(Multi-Agent System,MAS)的集成及应用,核心技术在于机床对加工程序的智能化识别,在此基础上实现智能化装夹与基准识别、加工系统实时监控、加工参数的智能化匹配、加工系统智能预警。     

基于情景分析的航空集群决策规则库构建方法

针对传统的规则学习算法很难解决顶层决策,以及现阶段航空集群作为一种新兴的作战样式,没有太多现成的数据和案例可供参考,暂不具备"从战争中学习战争"条件等难题,从战争设计的角度出发,探讨性地提出了一种基于情景分析的规则库构建方法。首先,从系统演化的外部触发条件和内部驱动机制出发,提出了基于事件触发-规则驱动的自主决策机制;然后,将航空集群决策规则拆分为事件、条件、动作3部分,并采用事件-条件-动作（ECA）描述机制进行规范化表达;最后,借鉴情景分析理论的思想,通过详细分析作战过程的逻辑关系、状态变迁,实现对象、事件、行为的关联,并以无人机自主察打任务规则提取为例进行了验证分析。     

拓扑优化方法在飞机结构件概念设计中的应用

为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框和普通框以及翼梁的概念设计为研究内容,通过对"敏度阈值"概念的分析,指出其不足,提出了"改进的敏度阈值"概念,并与"约束补偿"策略结合而形成新的拓扑优化算法,用于上述结构件的材料布局优化设计.多个算例中的拓扑优化结果均显示其结构型式十分新颖,值得深入地探讨.     

理化生产信息化管理系统

介绍了理化生产信息化管理的可行性、日常生产需求及实现方式、功能模块,重点论述了指令库的数据采集方法。     

从新材料开发与结构创新上改善航空用刀具

由于航空用特殊材料与零件结构的不断发展,航空专用刀具亟需不断创新.航空特殊用材如机身结构件的铝合金及复合材料与动力装置用的耐热合金、钛合金等都对航空专用刀具提出了特殊的要求.