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。     

基于数字孪生的航班链延误动态预测模型

针对复杂多变的航班运行环境,提出一种基于数字孪生的航班链延误动态预测模型,以改善传统预测方法的精度及自适应性。模型基于数字孪生航班链系统构建,采用滑动窗口下的多通道特征建模完成单元级航班延误预测,并提出一种混合优化策略进行模型参数的动态优化,最后通过孪生数据驱动的链式分析方法实现了全航班链的延误分析与修正。采用国内航班数据进行实验,得到在各个窗口下的航班延误平均绝对误差（Mean absolute error, MAE）为11.79 min,低于其他基线模型和静态模型;且引入孪生数据驱动分析和修正后,紧随其后的航班预测误差比此前进一步降低了6.44%。结果表明,模型有利于数字孪生航班链系统实现虚实交互,并具有优良的预测精度和自适应性。     

运载火箭整流罩内主动降噪控制技术

运载火箭整流罩内的声振环境对有效载荷的可靠性和发射任务的成败至关重要。为改善整流罩内低频声振问题,首先从数学原理上介绍了用于主动降噪(ANC)系统的自适应滤波器和通道辨识的方法;其次针对运载火箭整流罩特定情况,建立反馈式滤波最小均方值(FxLMS)-ANC系统控制模型,并在实验室环境下搭建硬件实验平台;最后针对噪声频谱分布的不同特点开展宽带、窄带、宽带与窄带组合式ANC实验。结果表明:采取ANC控制对噪声抑制效果明显,特别是对功率谱峰值所在的频点实施窄带降噪,降噪效果更为突出。实验室环境下所得的实验结论,验证了在运载火箭整流罩内ANC的潜力。     

固体火箭发动机对接装配密封圈应力在线预测方法

在固体火箭发动机燃烧室和喷管对接装配过程中,为准确实时预测密封圈应力,以确保发动机的装配质量,提出了一种基于Kriging模型的密封圈对接装配应力预测方法。首先,分析装配工况,利用有限元分析方法计算出多种工况下密封圈的应力-应变;其次,使用生成对抗网络的方法扩大数据样本空间;之后,利用拉丁超立方抽样法选取一定数量的应力-应变数据构建Kriging模型;最后,根据定义的加点准则迭代优化Kriging模型,实现主动学习,由此得到密封圈应力预测的数字孪生模型。装配时,通过六自由度并联平台的力位传感器实时采集的信号数据,作为数字孪生预测模型的输入;通过实时读取模型输出,实现对接过程中的装配质量实时在线预测反馈。     

面对称高超声速飞行器三通道耦合稳定性控制策略设计判据

针对面对称高超声速飞行器强耦合、弱阻尼的特点,研究了其耦合姿态的有效控制问题。首先,利用稳定轴系的概念推导出了姿态角加速度表达的面对称高超声速飞行器三通道失稳敏感性判别式。然后,给出了三通道耦合稳定性控制策略设计判据。最后,设计了某型面对称高超声速飞行器三通道耦合的姿态控制律,并进行了仿真。仿真结果表明,当控制律满足三通道耦合稳定性控制策略设计判据时,飞行器的姿态稳定;反之,则会出现各类耦合失稳问题。所提控制策略设计判据操作简单、实用性强。     

基于数字孪生的飞机起落架健康管理技术

针对飞机起落架系统,传统健康管理方式存在知识不完备、数据不平衡和模型固化等问题,开展了数字孪生驱动的健康管理技术研究,提出以自更新模型为基础实现故障诊断与预测的数字孪生健康管理框架。从起落架系统物理和行为2个维度建立孪生模型来实现真实系统的数字映射,依托强化学习算法实现数字孪生模型参数的更新,确保孪生模型实时跟踪和反映实体健康状态,并以此为基础设计基于事件的故障诊断和基于粒子滤波的故障预测方案。以起落架收放系统为例完成实验验证,与传统方法相比,本文方法在实时性、准确性和鲁棒性方面表现更优。     

飞行器采集系统路际串扰分析和研究

数据采集系统是飞行器遥测系统的关键组成部分，在高码率传输情况下路际串扰是十分重要的研究课题。针对采集系统的多参数快速切换，建立了动态等效电路模型，对出现路际串扰的机理进行理论研究和定量分析，提出了消除路际串扰的工程实现方法，搭建了硬件平台进行测试和验证。测试结果验证了路际串扰机理分析的正确性和工程实现方法的有效性，该方法可消除不同通道之间的路际串扰，提高遥测参数的采集精度。     

旋转矩形通道中道中粘性流动的数值模拟

通过有限差分方法求解时间相关的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，对旋转矩形通道中粘性流动进行了数值研究，旋转轴方向与主流方向垂直，给出了流分发展时矩形通道中的二次流结构及主流速度分布，得到的数值解与实验吻合良好。     

阿赫耶发动机轴流叶轮通道面积检验

本文分析了法国阿赫耶发动机轴流叶轮通道面积的检验要求;结合我国的实际情况,提出了叶轮通道面积测量系统。的方案;并阐述了该系统的测量装置、所用仪器及检验方法。     

RSAB积木块自动布线系统

 本文介绍了在SUN工作站UNIX操作系统下实现的一个用于LSI/VLSI积木块布图设计的自动布线系统——RSAB,给出了系统构成,通道定义方法以及全局和通道布线算法。系统除了可对一般信号线网自动布线外,还可处理特殊线网(电源/地线网,临界线网等)的自动布线。目前RSAB已集成在一个交互式版图编辑系统——Magic中,提供设计者一个友好的用户界面和自动/交互式布图环境。实验结果表明RSAB是可行的,布线结果令人满意。