航空发动机部件虚拟装配及数字化检测技术

虚拟装配与数字化检测技术是航空发动机制造中的先进技术,应用在发动机部件装配及检测中能起到事半功倍的作用。为满足某航空发动机新型喷管的研制需要,以新型喷管为载体,进行了虚拟装配及数字化检测技术研究。结果表明,虚拟装配技术的运用,避免了不必要的返工和浪费,能缩短装配周期,节省研制成本,加快研制进度;而数字化检测技术的运用,使装配质量有了大幅提升,使发动机可靠性得到保障。     

实时数据驱动的生产线状态监控与效能评估技术研究

数字化车间的建设是航天产品制造企业实现智能制造的关键环节,为了实现车间的自主决策和自组织生产,设备互联、自动感知、虚拟监控以及实时分析等技术已经在工业界得到了广泛的重视。结合我国航天领域首个数字化车间建设项目,利用虚拟现实(VR)技术与车间信息通信技术(ICT),研发车间现场实时数据的采集与管理、生产线效能评估建模、人机交互式三维/二维集成可视化等功能模块。通过与其他信息系统如MES等进行数据集成,构建基于实时数据驱动的生产线运行状态监控平台,实现透明化生产,提高生产运营管理水平。     

基于夹具主动定位补偿的飞机柔性件装配偏差优化方法

柔性零件广泛用于航空、汽车等产品中,在柔性件的装配过程中,装配尺寸质量受零件制造、夹具和连接过程中多种偏差源的耦合影响,分析和控制难度大。提出了一种基于夹具主动定位补偿的装配偏差优化方法。首先,基于柔性件装配的受力变形分析,建立了考虑夹具法向定位误差的装配偏差模型。然后,根据上述模型,以夹具法向定位补偿量为优化变量,提出了夹具法向补偿量的优化模型和求解算法。以金属薄板装配和飞机壁板件装配为例,分别利用实验及有限元仿真分析了有无夹具主动定位补偿下的装配偏差。结果表明,夹具法向定位补偿对于减小柔性件的装配偏差具有显著效果,从而验证该优化算法的有效性和准确性。     

飞机装配型架中骨架的数字化设计原理及实现

骨架设计对型架的总体性能和研制进度具有重要的影响。因此,在FixCAD系统的研制中,将骨架的数字化设计方法作为一个主要的问题,开展了专门的研究。但是,由于这些研究未考虑到现在的骨架结构中含有曲轴线和新型材元件的情况,其研究成果已不再适应于这些骨架结构的设计。为此,从对骨架轴线的抽象定义、表示和计算入手,探索和提出全新的骨架数字化设计技术,从根本上解决现有方法存在的局限性。具体包括:(1)根据骨架结构轴线及其设计方法的特点,提出线元、线列和线链等新概念,建立线元逻辑端矢的计算算子;(2)应用所提出的概念和算子,构建骨架的轴线模型、元件端面法矢计算方法、设计过程模型以及元件造型算法等;(3)介绍利用所建立的数据模型和算法技术实现的"骨架数字化设计子系统"及其应用。最后,总结了所介绍的技术特点和意义以及后续研究重点。     

飞机装配型架标准件模型化技术

 针对飞机装配型架标准件的结构特点,在分析目前标准件管理技术及其局限性的基础上,提出了飞机装配型架标准件模型化技术。具体内容包括 :( 1 )综述当前常用的标准件管理技术及其特点;( 2 )提出并建立型架标准件的信息模型、结构与形状模型和语义模型;( 3)介绍型架标准件语义模型的解释机制等。与其它标准件管理技术相比,标准件模型化技术的特点是数据模型化、程序通用化以及标准件库扩充与维护方便等。本项技术还可推广应用于典型型架及其元件的管理,以进一步提高型架设计的效率     

曲面薄壁零件柔性装配定位系统设计与实现

针对曲面薄壁零件装配过程中存在定位难、易变形的问题进行了研究,建立了基于多点技术以及数字化虚拟装配技术的曲面薄壁零件柔性装配定位系统,实现了薄壁零件定位可靠、不易变形的柔性装配。研究提出了曲面定位点坐标的求解方法,并按照该方法提取工件曲面的几何信息,确定装配定位点,将定位点的坐标转化为定位系统的坐标,形成坐标转换矩阵,将转换矩阵中坐标的位移量转化为伺服电机的转动量。研究结果为更有效解决柔性工装的优化设计问题提供了必要依据。     

基于虚拟无线电技术的航天测控系统设计

为了适应未来航天测控系统的发展趋势,提出了VRTCS（虚拟无线电测控系统）硬件平台和软件系统的基本结构。以通用高性能计算机作为系统的硬件平台,采用分层结构模型设计系统体系结构,使得航天测控系统具备更好的通用性和灵活性。阐述了VRTCS的基本概念和总体结构,对系统各组成部分的功能、组成和用途进行了分析;对测控系统中构件进行分层设计,开发原型软件实现测控系统的核心应用;以统一载波测控系统为模型,通过测控信号接入试验,验证了VRTCS的可行性。     

无扩口导管组件连接强度试验及夹具设计

基于无扩口组合导管连接强度试验详细介绍了用于该试验的夹具设计过程。该夹具解决了以往连接强度试验时,万能试验机夹头对试验管壁所产生的径向挤压作用力的问题,避免了对试验管件的径向挤压所造成的变形损坏,并通过开展无扩口导管组件连接强度试验,证明该种夹具具有高效、经济、简单、实用的特点,可以推广应用于各类液压导管的连接强度试验。     

基于虚拟仿真的民机驾驶舱人机工效评价技术研究

对民机驾驶舱人机工效进行分析、评价并加以优化,可以使机组人员更加安全、舒适、高效地完成飞行任务。本文利用驾驶舱三维数字模型,研究了基于虚拟仿真的驾驶舱人机工效评价技术。首先,建立了参数化的飞行员人体模型,构建了人体姿态库;其次,将其集成到DELMIA软件虚拟环境中,开发了驾驶舱人机工效虚拟评价原型试验系统;最后结合实例证明了该系统的有效性。     

基于可重构柔性工装的机身框定位/支撑布局优化

可重构柔性工装使用柔性定位器实现装配件的定位/支撑,具有可重构和柔性的特点。使用可重构柔性工装进行机身立式装配时,存在的柔性形变产生柔性定位误差,影响装配精度。本文着眼于提高装配精度,针对立式装配中可重构柔性工装的柔性定位误差的控制策略展开研究。首先,根据工装的结构特点与定位/支撑原理,分析误差流,追溯误差来源。其次,通过优化框件的定位/支撑布局减小柔性定位误差的影响。考虑到优化中装配件的工艺特征产生的约束条件,针对定位/支撑点的可行设计域建立约束数学模型,设计修补算法和改进的优化算法。最后,使用MATLAB运行优化算法并调用基于APDL语言开发的参数化模型进行仿真计算,完成定位/支撑布局的约束优化。优化结果表明,得到的最优布局可以提高装配精度,改进的优化算法具备有效性,通过优化定位/支撑布局控制定位误差的策略具备可行性。