基于PMAC的航空结构件柔性工装分布式控制系统设计

作者： 吴玲   来源： 计算机测量与控制 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空结构件   分布式控制系统   柔性工装   PMAC  

描述： 航空结构件是航空飞行器中的重要组成部分，航空结构件的自动化柔性工装质量直接影响航空飞行器的飞行安全水平；为降低系统位置和姿态控制误差，减小航空结构件的磨损面积，设计了基于PMAC的航空结构件柔性工装分布式控制系统；采用PMAC运动控制器，接收电子部件的反馈信号，控制步进电机、直流电机和交流电机；结合工控机、定位器、伺服电机和分布式通信网络，完成硬件系统的设计；根据航空结构件柔性工装操作设备的组成结构和工作原理，构建相应模型；确定航空结构件在目标曲面上的柔性工装位置，从移动位置和装配力两个方面，计算柔性工装控制量；在PMAC控制器的作用下，通过位姿的调整实现系统的航空结构件柔性工装分布式控制功能；系统测试结果表明，设计分布式控制系统的位置和姿态控制误差分别降低了13 cm和0.32°,且设计系统控制下航空结构件的磨损面积较小。

激光加工技术在钛合金航空结构件制造的应用与展望

作者： 陈柯   来源： 电焊机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空结构件   钛合金   激光焊接   激光增材制造  

描述： 激光制造加工是激光产业应用的主要方向，以激光为代表的高能束流加工是航空装备研制中不可或缺的技术。综述了各代军机结构需求及材料发展，分析了军机结构件制造面临的挑战及发展趋势，介绍了激光加工技术在钛合金航空结构件制造中的应用现状，激光焊接技术主要用于蒙皮与长桁的焊接、腹鳍和襟翼的装配焊接，激光增材制造主要用于复杂钛合金机体结构件的快速制造，并展望了即将开展的应用。相较于传统钛合金加工工艺，激光焊接技术、激光熔化沉积技术能实现结构件大型化、整体化制造，激光选区熔化技术能实现复杂拓扑化结构件的制造，相关制造技术能有效实现机体减重，增长机体疲劳寿命，提升材料利用率，降低制造成本。最后结合当下国际背景以及新时期的发展需求，对激光加工成套设备在钛合金航空结构件制造的发展趋势进行了展望，成套系统多功能化、加工过程智能化、配套设备高效化、核心部件自主化将提升我国高端激光加工设备核心竞争力，助力钛合金航空结构件制造高速发展。

融合实测数据的航空结构件修配量迭代寻优及评价方法

作者： 陈帅   郭飞燕   孟月梅   王明阳   侯志霞   来源： 中国机械工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空结构件   模糊综合评价   装配精度预测   改进粒子群算法   实测数据  

描述： 针对航空大型结构件一次装配成功率低、装配偏差难以预测、修配量无法精准预知等问题，提出了一种融合实测数据的修配量迭代寻优及综合评价方法。以提高修配质量为目标，融合装配过程实测数据重构模型，提出了修配方案逐步优化的总体方案，并根据修配工艺要求提出了基于改进粒子群算法的修配仿真优化方法，进行修配仿真与装配精度预测，确保装配精度首先满足要求；根据模糊数学隶属度理论对修配成本、难度等定性因素进行综合量化评价，实现了多组修配方案的最终优化。以某型中央翼盒总装站位的肋缘条位置偏差控制为例，开发修配方案生成软件工具，开展实际装配作业前的精度预测与修配仿真优化工作。现场应用表明：所提方法可精确预测装配误差，事先准确确定修配方案，切实提高装配质量及效率。

航空结构件铣削变形及其控制研究进展

作者： 赵明伟   岳彩旭   陈志涛   张俊涛   刘献礼   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空结构件   变形预测与控制   加工变形   铣削力模型   航空航天应用  

描述： 随着机床加工性能和刀具切削性能的提升,航空结构件的高效高精加工成为可能。航空结构件薄壁加工特征多,在铣削过程中易发生变形,因此预测与控制航空结构件的加工变形是切削加工领域内亟待解决的难题。通过总结了航空结构件的特点及加工难点,对加工变形形成机理进行深入分析;对加工变形影响最为关键的铣削力模型进行归纳;阐述了航空结构件残余应力变形预测的研究进展,以及利用加工工艺优化、数控补偿技术和高速切削加工技术等实现航空结构件加工变形控制的主要策略,最后对其未来研究方向进行了展望。

柔性线加工模式下航空结构件数控加工工艺设计技术研究

作者： 高鑫   冯斌   赵中刚   王斌利   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空结构件   数控加工   工艺技术   过程质量控制   柔性线  

描述： 柔性自动化加工已经成为航空制造未来的发展方向。航空结构件属于多品种小批量生产模式，难以通过迭代优化获取稳定高效的加工工艺，为确保柔性生产线的正常运转，必须攻克柔性线加工工艺支撑技术。围绕柔性线加工模式对工艺技术的需求，从柔性线加工工艺标准化、加工过程质量控制及监控指令构建等方面开展系统研究，形成面向航空结构件的柔性线自动化加工成套工艺技术，有力地支撑了柔性线加工模式下，航空结构件的高效稳定加工。

航空结构件铣削变形及其控制研究进展

作者： 赵明伟   岳彩旭   陈志涛   张俊涛   刘献礼   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空结构件   变形预测与控制   加工变形   铣削力模型   航空航天应用  

描述： 随着机床加工性能和刀具切削性能的提升,航空结构件的高效高精加工成为可能。航空结构件薄壁加工特征多,在铣削过程中易发生变形,因此预测与控制航空结构件的加工变形是切削加工领域内亟待解决的难题。通过总结了航空结构件的特点及加工难点,对加工变形形成机理进行深入分析;对加工变形影响最为关键的铣削力模型进行归纳;阐述了航空结构件残余应力变形预测的研究进展,以及利用加工工艺优化、数控补偿技术和高速切削加工技术等实现航空结构件加工变形控制的主要策略,最后对其未来研究方向进行了展望。

航空复杂结构纤维预制体成型工艺与复合材料性能仿真研究进展

作者： 葛敬冉   刘增飞   乔健伟   梁军   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 力学性能   细观结构   复合材料结构   多尺度   数值仿真  

描述： 航空发动机叶片、机匣等复合材料结构内部纱线在纤维预制体赋形过程中，纤维束间会发生挤压、错动、扭转等相互作用，使得经纬纱线截面形态、体积含量和走向轨迹呈现不规则分布，这种复合材料细观结构的高度非均匀性极易引起材料内部应力集中，导致损伤发生，降低结构的可靠性，同时也大大增加了复合材料结构力学性能分析与评价的难度。从纤维预制体成型工艺过程仿真、细观几何建模以及力学性能数值分析3个方面入手，总结和评述了目前先进复合材料及其复杂结构力学响应分析方法的研究现状，重点介绍了数字单元法在针刺复合材料和三维机织复合材料纤维预制体成型工艺过程仿真方面的应用，概述和评价了考虑复合材料真实结构状态的细观建模和力学性能预示方法研究现状。针对航空复合材料复杂结构在制造工艺与力学性能数值仿真研究面临的问题与挑战，提出了结合虚拟纤维成型工艺模拟，建立复杂结构数据驱动高效多尺度分析方法的研究思路，揭示复合材料结构成型工艺–细观结构–宏观力学性能之间的映射关系，为优化复合材料结构制造工艺，进一步实现航空复合材料装备的数字化技术提供理论支撑。

基于数值仿真的航空布撒器控制舱风冷设计

作者： 林雪平   徐智强   王瑞宇   来源： 兵器装备工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空布撒器   控制舱   对流换热   风冷   数值仿真  

描述： 航空布撒器在投放过程中，热电池持续工作使得控制舱温度升高，给舱内设备带来隐患，而风冷是实现降温的一种有效方式。针对航空布撒器控制舱风冷设计的数值计算方法，通过求解RANS方程实现了对布撒器整流罩内外流场以及对流换热的模拟。分别对4种风冷开孔方案进行仿真研究，通过比较分析风冷降温效果进行了方案优选，对优选方案的气动特性影响与降温效率进行了仿真计算。结果表明，所使用的数值方法很好地完成了航空布撒器控制舱的对流换热模拟，为布撒器等航空制导弹药的风冷设计提供了参考。

航空发动机燃烧室参数化设计

作者： 贾文杰   来源： 航空发动机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   燃烧室   参数化   数值仿真   软件开发  

描述： 几何结构进行优化，优化后的燃烧室出口温度分布系数达到0.235，接近设计要求值0.2。结果表明：采用参数化数值仿真方法可以将燃烧室初步设计周期降为不足传统方法的1/10，证明了该参数化数值仿真方法的有效性好，一体化设计平台的可靠性高。

某航空弹性鼠笼疲劳寿命故障机理分析与试验

作者： 王永亮   刘旺   杨明林   赵广   翟普   李盛翔   来源： 大连海事大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 疲劳试验   故障机理   疲劳失效   弹性鼠笼   数值仿真  

描述： 针对某航空弹性鼠笼断裂问题，建立该型弹性鼠笼结构有限元模型，研究弹性鼠笼结构在涡动激励、径向载荷与轴向载荷条件下的应力响应，开展疲劳故障机理分析以及试验研究。结果表明，鼠笼断裂的根源在于肋条末端圆弧过渡段交变应力超过了材料在线切割加工条件下疲劳极限，由高幅振动疲劳引起破坏；弹性鼠笼在复杂受载情况下，涡动激励对其疲劳破坏占主导作用，径向与轴向载荷为次要影响；线切割加工产生的重熔层严重影响鼠笼疲劳极限，在高强度鼠笼加工中应避免采用该加工形式。