以应变能最小为目标的航空薄壁件装夹优化方法

作者： 门星臣   王仲奇   杜兆才   李超   常正平   来源： 制造技术与机床 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 遗传算法   应变能   BP神经网络   薄壁件  

描述： 在薄壁件装夹过程中，定位布局、夹紧布局及夹紧顺序等参数的不同，导致薄壁件变形程度也不同。现有研究大多以节点法向变形最小为优化目标，忽略了不同方向上的变形程度以及不同区域的装夹应力分布影响，提出以应变能最小为目标进行航空薄壁件装夹方案优化，当整体应变能最小时，薄壁件变形程度较小，应力分布也较均匀。应用拉丁超立方采样和有限元软件生成样本数据，建立最小化整体应变能为目标，定位元件位置为决策变量的BP神经网络预测模型，并应用遗传算法优化定位布局。在薄壁件装夹过程中，定位与夹紧是相互联系的过程，在定位布局优化的基础上，构建装夹顺序、夹紧位置与整体应变能之间的非线性映射关系，对所建立的映射关系迭代寻优，确定最优装夹顺序与装夹位置。以曲面薄壁件作为应用实例，验证所提方法的正确性和有效性。

基于人工神经网络的航空铝合金激光切割工艺研究

作者： 刘远洋   杨红艳   张增焕   来源： 航空制造技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 工艺优化   激光切割   航空铝合金   人工神经网络   预测模型  

描述： 为了推动铝合金激光切割工艺在航空领域的应用，进而对航空铝合金激光切割工艺进行研究。采用正交试验获取了工艺参数与质量特性的数据样本；再利用Python语言建立一个包含双隐藏层的人工神经网络模型对样本进行学习，通过该模型探究了工艺参数同质量特性之间的影响关联并进行预测分析。结果表明，得到的各质量特性预测的平均误差都能控制在10%以内。通过该模型优化获得试验件的尺寸偏差、粗糙度和热影响区宽度的实际测量值和预测值误差分别为8.5%、6.4%和8.2%。

航空铝合金薄壁件加工变形的分析与工艺方案设计

作者： 薛祥友   辛浩   孙捷夫   孟幻   宋万万   来源： 工具技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 工艺方案   变形因素   薄壁件   铝合金加工   高速铣削  

描述： 飞机整体结构件存在结构复杂、薄壁部位多和零件本身要求精度高等特点，在高速铣削过程中极易发生变形，使零件尺寸超差。以飞机舱门零件为研究对象，主要分析影响铝合金加工变形的影响因素，根据零件的结构特点制定合理的加工工艺方案，选取合理的加工参数，确保工艺过程的合理性和有效性，同时确保零件的尺寸合格，保证产品质量。

航空扩口式管接头结构优化研究试验

作者： 王勇超   陈迪   彭景   罗雄   王成雨   杨杰   来源： 机械研究与应用 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空扩口导管   开槽   密封性能   有限元仿真  

描述： 航空扩口导管管接头在长期使用中存在“跑、冒、滴、漏”现象，如果损坏会影响管路密封性能并直接影响到飞机的正常运行和安全。针对所存在问题，为进一步提高扩口式管接头密封性能，提出优化扩口式导管连接设计方案。首先，基于线面结合的密封形式，对扩口式管接头锥面进行开槽优化设计；然后，针对槽宽、开槽位置对密封性能的影响，采用有限元方法仿真了不同开槽参数下扩口面和锥面的压力，最后，研制了不同开槽参数的试件，并对其进行了着色检测和耐压试验，研究表明：在扩口接头锥面进行开槽是一种优化管接头密封性能的可行方法。

航空扩口式管接头结构优化研究试验

作者： 王勇超   陈迪   彭景   罗雄   王成雨   杨杰   来源： 机械研究与应用 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空扩口导管   开槽   密封性能   有限元仿真  

描述： 航空扩口导管管接头在长期使用中存在“跑、冒、滴、漏”现象，如果损坏会影响管路密封性能并直接影响到飞机的正常运行和安全。针对所存在问题，为进一步提高扩口式管接头密封性能，提出优化扩口式导管连接设计方案。首先，基于线面结合的密封形式，对扩口式管接头锥面进行开槽优化设计；然后，针对槽宽、开槽位置对密封性能的影响，采用有限元方法仿真了不同开槽参数下扩口面和锥面的压力，最后，研制了不同开槽参数的试件，并对其进行了着色检测和耐压试验，研究表明：在扩口接头锥面进行开槽是一种优化管接头密封性能的可行方法。

航空复合材料加筋板湿热环境下吸湿性能

作者： 刘宋婧   冯宇   张腾   毕亚萍   张铁军   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 湿热环境   吸湿规律   复合材料加筋板   修正两阶段吸湿模型   有限元仿真  

描述： 为探究复合材料加筋板湿热环境下的吸湿性能，开展了70℃、水浴环境下复合材料加筋板吸湿试验，分析其吸湿量变化规律，并通过数据拟合进行验证；针对Fick吸湿模型的局限性，提出了考虑侧边吸湿效应的修正两阶段吸湿模型；同时基于有限元方法建立了加筋板吸湿性能有限元分析模型，模拟吸湿过程中加筋板内水分的扩散及分布规律。结果表明：试验中3件试验件饱和吸湿量分别为0.702%、0.696%和0.687%，且吸湿过程可分为前期线性快速吸湿和后期吸湿速率放缓直至平衡两个阶段；并利用试验数据验证了修正模型计算结果的准确性，通过与文献对比证明了该模型可提高预测精度；通过有限元模型发现试件表面迅速达到吸湿平衡，薄板区域比厚板区域更快达到吸湿平衡状态。

基于流热固耦合的航空发动机涡轮叶片仿真分析

作者： 徐建新   许立敬   来源： 航空科学技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 流热固耦合   航空发动机   涡轮叶片   QAR飞行数据   有限元仿真  

描述： 为真实模拟某型民用航空发动机涡轮叶片的实际工作状况，需要同时考虑气动力、热应力、离心力三者共同作用，找出该型民用航空发动机涡轮叶片的疲劳危险部位。本文基于某型民用航空发动机实际快速存取记录器（QAR）飞行数据，利用ANSYS Workbench仿真软件对航空发动机涡轮叶片进行流热固耦合有限元仿真分析。结果表明，涡轮叶片等效应力和等效应变云图变化基本一致，最大应力和应变出现在涡轮叶片叶身与缘板交接处的前缘和后缘，最大应力和应变分别为4601.4MPa和0.026，且与其他部位数值相差较大，可将其列为疲劳危险部位，为后续研究涡轮叶片寿命预测分析和结构优化提供技术参考。

航空发动机单盘转子变加速度过临界特性研究

作者： 张佳慧   魏林章   漆文凯   来源： 机械制造与自动化 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   瞬态响应   弹性支撑   有限元仿真   数值仿真  

描述： 为研究航空发动机弹性支撑单盘转子的动力特性，利用Lagrange能量法建立单盘转子瞬态运动微分方程，结合四阶Runge/kutta法进行积分，求解出单盘转子在一阶弯曲下临界转速特性及不同支撑刚度、不同加速速率下过第一阶临界转速的瞬态响应；对单盘转子进行有限元分析，验证数值模型的准确性。研究结果表明：数值模型与有限元模型结果相似，转子瞬态响应峰值滞后于临界转速，加速速率越大，瞬态响应峰值越靠后；在分段加速过程中，响应峰值对应转速及幅值只随过临界附近时的加速速率变化，与过临界前加速速率无关。

航空航天难加工材料切削加工过程模拟与智能控制综述

作者： 赵彪   王欣   陈涛   丁文锋   傅玉灿   徐九华   赵正彩   陈清良   来源： 航空制造技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 切削力   智能控制   刀具磨损   切削温度   有限元仿真   表面完整性  

描述： 随着航空航天关键构件服役性能要求的不断提升，高性能钛合金、镍基高温合金、高强度钢等难加工材料大量应用到航空发动机等重大装备。切削加工是高强韧难加工材料的重要加工方法，在加工过程中普遍存在切削力大、切削温度高、工具磨损严重和加工质量差的问题。针对当前航空航天难加工材料切削加工过程切削力、切削温度、工具磨损及表面质量的仿真技术与智能控制技术进行了系统性的总结和梳理，分析了当前研究存在的主要问题与关键挑战，对切削加工过程仿真模拟与控制技术的未来发展趋势进行了展望。