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- 铝合金航空整体结构件加工变形机理与预测研究
- 作者： 黄晓明 来源： 山东大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： T7451铝合金 航空整体结构件 加工变形 应力 温度 刚度特性 预测系统 7050
- 描述： 随着航空飞行器综合性能的不断提高,对航空器结构件的高精度制造提出了更严格的要求。目前大型航空整体薄壁结构件加工变形的问题日益突出,航空结构件加工后往往发生弯曲、扭转或弯扭组合的整体变形,难以达到设计要求,严重影响了航空航天产品的生产效率与成本。航空整体结构件加工变形产生的影响因素包括结构件的材料属性、工件的结构特征、毛坯初始残余应力、切削应力、温度变化等。由于国内外有关整体结构件加工变形的研究往往偏重于某单一因素,对航空整体结构件变形产生机理缺乏深入了解,同时缺乏有效的变形预测手段,这都极大地限制了航空整体结构件在实际生产中的应用与发展。因此,进行航空整体结构件加工变形机理及变形预测的理论和应用研究具有重大工程意义和应用价值。本文在国家自然基金项目“基于局部应力调整航空整体结构件变形校正理论和方法研究”(51275277)和某军工企业项目"CATIA环境下铝合金大型结构件变形预测与补偿系统开发”的资助下,以7050-T7451铝合金为研究材料,针对铝合金整体结构件加工变形机理开展研究,旨在明确回答“工件为什么变形”以及“影响变形的主次因素是什么”这两个问题,以工程应用为最终目标,建立变形快速预测系统平台。本文采用理论分析、有限元建模和试验研究相结合的方法,分析加工过程刚度演变、应力重分布和变形的关系,通过对单因素影响作用到考虑多因素综合影响作用的整体结构件变形预测,建立了综合考虑加工过程工件刚度特征、毛坯初始残余应力、加工应力以及温度变化产生的热膨胀等多因素耦合产生的航空整体结构件变形预测模型,有效提供铝合金航空整体结构件的加工变形预测、控制和工艺参数优化依据。首先,准确测定了不同温度下7050-T7451铝合金热膨胀系数,构建了不同温度区域,铝合金预拉伸板材不同纤维方向精确热膨胀系数数学模型,并借助Windows自带的Access建立热膨胀系数查询数据库。从铝合金材料的组织成分和金相结构变化角度,揭示了铝合金热膨胀系数变化的材料学内在本质。分别采用平均热膨胀系数和准确热膨胀系数对工件变形进行预测分析,采用准确热膨胀系数模型后,热变形最大相对计算误差由17.4%降为9.5%。以7050-T7451铝合金预拉伸板材加工长梁隔框工件为例,通过建立加工过程有限元模型,分析航空整体结构件数控加工过程中残余应力的演变规律,揭示加工过程整体结构比例件的变形特点以及与之相对应的残余应力状态关系；进行基于等效弯曲应变能的刚度计算方法研究,通过不同加工阶段工件等效刚度计算,分析航空整体结构件数控加工过程中刚度变化规律；最后以隔框工件为例,分析不同隔框加工次序对工件刚度演变和应力重分布的影响,建立刚度变化-残余应力演变-工件变形映射关系模型。结合电解剥层法和X射线衍射法,精确测定了7050-T7451铝合金铣削加工应力幅值及拉压特性,获得了铣削加工应力特征曲线。揭示了铣削加工工艺参数和刀具结构参数对加工应力的影响规律,分析了影响加工应力变化的主次因素,建立了铣削加工应力经验公式。基于化铣铝合金速率的标定试验,分析了不同毛坯初始应力和铣削应力耦合作用对不同厚度薄板变形的影响。通过化铣剥除加工应力,基于典型结构件变形对比分析,获得了毛坯初始应力和加工应力对工件变形的影响贡献率。基于ABAQUS仿真软件计算内核,利用自定制应用程序二次开发技术,开发了大型铝合金整体结构件变形预测平台,实现了大型复杂整体结构件变形快速预测仿真分析前处理建模、作业提交及后处理操作的参数化和自动化。以某民机长梁结构件为例,分析多应力因素耦合作用下工件加工变形规律,研究加工过程,复杂长梁结构件刚度演变规律。结果表明长梁结构件主要变形方式为弯曲变形,毛坯应力是变形的主要原因,加工应力使得长梁结构件产生一定扭转变形。
- 航空整体结构件数控加工变形校正理论和方法研究
- 作者： 孙杰 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 极限载荷 扭转变形校正 安全校正 弯曲变形零件校正 变形校正 残余应力 航空整体结构件
- 描述： 变形校正是包括航空整体结构件制造在内的许多工业产、成品制造的关键工艺过程。本文通过理论分析、有限元数值计算以及试验研究相结合的方法，对航空整体结构件变形校正理论和方法及相关关键技术进行了研究。 第一章阐述了变形校正的基本概念，提出了航空整体结
- 中国民航空管系统空中交通管制员队伍建设研究
- 作者： 孙杰 来源： 人民大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 空中交通管制员 队伍建设 研究
- 描述： 民航空管系统是我国民航事业的重要组成部分，是民航运输生产过程的一个重要环节，是实施空中交通管制服务、保障飞行安全的重要部门。空中交通管制服务的实施主体是在一线工作的管制员，他们肩负着“提供安全、优质、高效的空中交通服务”这一重要职责。随着航空事业的迅猛发展，尤其是三大管制中心的成立(北京、上海、广州)，以及西北区域管制中心、东北区域管制中心的组建，可以预见在未来几年，空管系统对管制员的需求会越来越大，并且随着航空器数量与密度不断增加，空中交通日益繁忙，管制人员面临的管制压力也会越来越大。因此，作为空管系统核心的管制员，其素质的高低与空中交通能否安全、有序、快速的进行息息相关。加强和完善管制员队伍建设，建立一支与中国国情相适应的高素质管制员队伍是新时期民航大发展背景下摆在民航人面前的现实课题。 目前，我国管制员总数不足，数量增长滞后于民航发展速度；管制员增长的分布不均衡，管制员的增加主要集中在地区空管局所在地及部分飞行活动增长较快的管制单位，中小机场管制员来源困难、数量不足；管制员的选拔与培养机制已不能适应新形势下民航发展的需要，这些问题的出现都会给空管工作带来安全隐患，并最终制约民航业的发展。 国内对管制员队伍建设的研究还处于起步阶段，从事研究的专业人员较少，相关资料也比较缺乏。本文对法国和美国民航管制员选拔和培养模式进行了研究，分析了两种模式的特点，旨在摸索出一套适合我国国情的管制员队伍建设模式。本文在“定员”方法上做了比较深入的研究，以企事业单位常用的定员方法为基础，结合实际工作经验提出了一种用于实际工作中的管制员定员模型。该方法经过实际工作检验是可行的，并能取得比较好的效果。
- 基于深度学习的航空液压管路早期故障预测方法研究
- 作者： 孙杰 来源： 辽宁科技大学 年份： 2021 文献类型 ： 学位论文 关键词： 深度残差网络 航空液压管路 自适应白噪声完备总体经验模态分解 早期故障预测 实验测试
- 描述： 基于深度学习的航空液压管路早期故障预测方法研究