摘要：复材制造属于典型的多品种、小批量模式。在实际的生产过程中也多存在急件插入、优先级调整等随机事件。这些因素的存在导致复材制造的生产计划更改率过高、执行情况追踪复杂、对生产的指导意义大于管控意义。为了解决这些问题,以某航空复材制造单位生产管理部门批产产品的整体流程为研究对象,针对典型的制造流程,研究并开发了一套信息化管理系统。该系统以与MES、LIMS、MDC等系统的集成为基础,涵盖了任务创建、计划下达、计划反馈、运行监控及产品交付过程,实现了任务的自动下发、数据的自动采集分析,为相关管理人员提供统一的产品交付运行管控与生产过程信息采集平台。系统应用后,该单位实现了全年全批量产品的信息化计划管控,实现了实时的计划数据的自动多维度分析及可视化展示,提升了整体交付进度。研究成果形成了航空复材生产计划管控模式、整体解决方案以及配套的软件产品,在航空行业内部具有极强的推广意义。

摘要：旋翼桨叶扭角直接影响着桨叶的性能和使用寿命,而传统扭角检测多依赖于专用的工装和量具,检测方法柔性度低、检测效率低、重复精度低。针对此问题,提出了旋翼桨叶扭角的数字化柔性检测方法,设计并构建了旋翼桨叶扭角检测系统,实现了旋翼桨叶扭角的自动化检测,可在较大程度上提高检测效率和精度,满足不同类型桨叶的检测需求。提出了一种基于关键截面局部轮廓配准的扭角计算方法,利用激光扫描传感器采集旋翼桨叶表面点云,采用基于主成分分析(PCA)算法的粗配准和基于K维树改进的迭代最近点(KD-ICP)算法的精配准相结合的点云配准方式,准确、高效地计算了扭角数值,为旋翼桨叶扭角的计算提供了一种通用有效的计算方法。最后,以某类型旋翼桨叶为检测对象进行了实验,结果表明扭角检测最大误差为54″,重复精度为18″,验证了系统的有效性和准确性。

摘要：动作泛化是机器人被期望具备的功能,要求机器人不仅能重复人类示教的灵巧动作,还可以根据任务目标生成新动作,在小批量、多种类的生产要求下具有广阔的应用场景.针对面向任务需求快速学习和灵活泛化的目标,设计开发了机器人动作泛化框架.首先,进行少量示教,使用概率运动基元(probabilistic movement primitives,ProMP)构建动作的轨迹分布,以较少参数概括示教信息.其次,使用期望最大(expected maximum,EM)算法迭代估计模型参数,引入先验信息补充模型以保证稳定性.研究先验信息对泛化效果的影响,确定了合适的先验参数;研究傅里叶基函数对周期轨迹的拟合效果,提出轨迹分割与滤波方法以保证拟合精确平滑.利用模型的概率分布性质,将动作的概率范围收缩到特定位置,并进行整条轨迹的时间尺度缩放与空间位置变换,生成符合泛化要求的轨迹.最后,搭建了一个六自由度机器人喷涂场景进行动作泛化实验.结果表明:该框架能够快速生成多种泛化轨迹.单自由度轨迹学习平均消耗1.924 s,轨迹生成平均需0.004 s;六自由度轨迹学习平均消耗35.608 s,轨迹生成平均需0.011s.

摘要：当前普遍使用的飞机装配质量控制方法实时性较差,常在发生质量问题后才能改正,无法达到高效率高质量飞机装配的要求。针对此问题,分析飞机装配质量主动实时控制的系统化等技术特点,建立了质量问题在装配设计阶段主动发现预防与过程阶段实时反馈调整的技术体系框架。在主动预防方面,对适用于装配质量预测的预测模型进行分析,阐述机理预测建模与数据预测建模的研究现状,并分析二者结合预测的效果与优势。在实时反馈方面,对质量过程控制中控制基础层面的柔性工装与钻铆装备、数字化测量技术,装配分析层面的虚拟装配、质量评价,系统管理层面的质量控制系统、过程质量控制方法等主要方向进行研究论述,分析技术现状与存在问题。在此基础上,指出飞机装配质量控制在多物理量装配、数据融合质量评价、质量控制系统平台应用等方面的发展方向。

摘要：通过箔-纤维-箔法制备了SiC纤维增强TB8复合材料,利用光学电子显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学性能试验机对SiC纤维增强TB8复合材料层合板的微观组织、断口形貌与力学性能进行表征与分析,研究了铺层方式对SiC纤维增强TB8复合材料层合板力学性能的影响。结果表明:880℃/50 MPa/2 h的热压工艺下,SiC纤维增强TB8复合材料层合板复合效果良好,纤维排布均匀并与设计方向基本一致。通过对单层SiC纤维布铺设角度、铺层顺序的设计可实现对SiC纤维增强TB8复合材料不同方向力学性能的调整与改进。单向SiC纤维增强TB8复合材料的纵向性能最佳,室温抗拉强度达1362.20 MPa,[0/-30/0/30/0]s,[0/-45/90/45/0]s和[0/90/0/90/0]s层合板在部分牺牲复合材料纵向强度的同时,提升了其横向强度。当钛基复合材料多向受力时可考虑采用[0/-45/90/45/0]s层合板;当钛基复合材料构件受力状态确定时,可采用[0/-30/0/30/0]s或根据实际情况确定的其他角度层合板。

摘要：针对电磁铆接中设备结构体积大、能量转换效率较低等问题,提出了一种电脉冲铆接方法。首先,通过分析电脉冲铆接机理,推导了电能–电磁能–机械能的能量转换过程,并采用有限元建模仿真方法对铆钉电脉冲铆接成形进行了模拟试验,为电脉冲铆接成形的原理分析、设备参数的选择提供依据。然后,设计并研制了一种电脉冲铆接设备,通过仿真方式确定了样机关键参数,并在电路设计基础上实现了脉冲电源与铆枪研制。最后,以充电电压为变量进行了28次电脉冲铆接试验,完成了电脉冲铆接的工艺研究,结果表明,各试验中镦头的高度和直径合格率为100%,电脉冲铆接设备的能量利用率较高。

摘要：针对2024-T351铝合金试验件,利用直径Φ3.18 mm大尺寸弹丸,选取喷丸气压、进给速度及弹丸流量3个重要喷丸工艺参数,通过设计均匀试验并运用MATLAB软件对喷丸试验结果进行逐步回归分析,建立弹坑直径、弹丸速度和覆盖率3项喷丸指标与喷丸工艺参数间的二阶响应面模型。利用该模型并结合多弹丸撞击有限元模型获得相应喷丸工艺参数下的平均诱导应力场,从而实现喷丸成形应力场法数值模拟。模拟变形结果与试验变形结果对比表明模拟值均小于相应试验值,最大误差14.8%,平均误差9%,二者符合较好,表明基于喷丸指标响应面模型的应力场法数值模拟方法完全可以应用于喷丸成形数值模拟分析。

摘要：航空产品加工生产线正向着自动化、数字化和智能化的方向发展,自动化生产线对车间整体布局、物流和生产节拍都提出了更为严格的要求,对生产线进行规划仿真可以直观、准确地反映出生产线运行过程中可能出现的问题,并通过科学方法解决和优化这些问题。介绍了生产线规划仿真技术,在此基础上,对某型飞机导管自动化生产线的生产过程、工艺布局和物流方案进行了规划,并利用DELMIA/Quest软件对导管生产线运行状态进行了仿真,分析了生产线瓶颈、产能和设备利用率等关键因素,提出了生产线布局和工艺路线的改善方案,对比了不同生产组织方式下的仿真结果,同时给出了生产线排产建议。

摘要：通过对真空非自耗电弧炉制备的Nb-16Si-22Ti-2Cr-2Al-2Hf-xFe(x=0, 1,2, 3, 5, at%) 5种铌硅合金的热变形行为进行探索和研究,分别绘制了5种铌硅合金的热加工图,并分析了不同变形参数下合金显微组织的变化,确定了各合金的最佳变形工艺范围,为后续铌硅合金的设计及热加工研究提供了理论依据。合金耗散效率因子η的最大值出现在低应变速率及高温区域;最小值则出现在低温和高应变速率区域。不同Fe含量合金的热加工图中均存在失稳变形区,主要分布区域与低耗散效率因子区重合,同时,失稳区晶粒明显拉长,晶界出现弯曲扭折现象,晶粒大小分布不均匀,发生了局部塑性流动。稳定变形区存在链状的动态再结晶组织,细小的再结晶晶粒沿晶界分布,随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶晶粒的尺寸增大。

摘要：大型立式强力旋压机具有金属数控切削机床的精度,而其旋压力远远大于切削力。其设计方案的制定在满足设计任务的同时需要兼顾生产制造工艺性、经济性、运动可靠性、操作维护的便利性等方面。为此提出了大型立式强力旋压机的一种设计方法,通过这种方法建立了一种大型立式强力旋压机的新结构,并提出了整机组合节点耦合的有限元分析计算验证方法。