摘要：为在保障热防护系统可靠性的前提下减轻重量,本文建立考虑多源不确定性的烧蚀型热防护系统的概率设计和可靠性评估方法。采用有限元方法计算系统热响应,通过试验测试与数值模型对比验证方法的有效性。并构建热防护系统的不确定性输入参数与目标输出的代理模型,基于代理模型与蒙特卡洛方法进行热防护系统目标变量的概率特性分析。采用Sobol指标对不确定性参数进行灵敏度分析,并以系统可靠性为指标进行概率设计。该方法针对来流、几何以及材料属性等多源不确定性进行热防护系统的概率设计与可靠性评估,以二维平板模型为例,计算热防护系统最高背温的概率特性以及不确定性参数的灵敏度,得到了不同涂层厚度情况下系统的可靠性。结果表明,与安全系数 n =1.5的设计相比,概率设计减重达到24%。

摘要：针对可重复使用飞行器地面系统应用要求和现行方案存在的问题,改变各分系统独立设计思路,将地面系统作为一个整体,将其广义的各类计算机抽取出来,进行超融合设计,通过软件定义硬件和服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、显控桌面化,可实现根据各分系统任务需要,进行计算机资源的灵活分配和动态调度,以虚拟机、云桌面的形式供各分系统使用,简化了地面系统的配置和部署,实现了地面系统的通用化、简易化、便捷化、可配置化、高可用性;与各分系统独立设计方案应用对比和性能测试表明,地面系统超融合设计减少了IT设施32%,缩短了部署时间52%,降低了运维复杂度60%,可用性达到了99.9%以上,服务延迟率低于44%,并可实现灵活配置,能适应不同型号的可重复使用飞行器应用。

摘要：先进树脂基复合材料技术是空天往返飞行器轻量化结构系统设计与研制的重要基础支撑。本文首先阐述了国外空天往返飞行器用先进树脂基复合材料类型及性能,典型轻质复合材料结构制造工艺应用及发展情况,然后介绍了世界主要国家空天往返飞行器的复合材料结构研制应用进展情况,包括美国X系列飞行器、日本HOPE-X空天飞行器的复合材料应用情况,最后介绍了飞行器复合材料结构的技术发展趋势。

摘要：为了获得不同热解温度下酚醛树脂复合材料渗透率,设计搭建了复合材料气体渗透过程实验测量装置,提出了一种测量复合材料渗透率的方法,基于达西定律获得了复合材料渗透率。以不同热解温度下酚醛树脂复合材料为研究对象,进行了气体渗透过程实验测量,获得了材料上下表面气体压力变化曲线,同时得到了渗透过材料的气体流量,进而通过达西定律得出材料的渗透率。结果表明,该实验装置能够实现复杂孔隙复合材料的渗透率的测量。整体上,热解温度越高,渗透率越大。热解温度为400℃,渗透率量级在10-13; 600℃和800℃时,渗透率量级在10-11。材料渗透率K和热解温度T满足K=9. 7×10-14T-4×10-11。该实验结果为该类材料的渗透和热质扩散性能分析提供了基础物性数据。

摘要：针对特种喷涂任务提出一种安装于工业机器人末端的喷涂执行器。首先对完成执行器结构设计,通过齐次坐标变换矩阵得到工业机器人末端至执行器喷枪头部的坐标表达并实现激光测距传感器至喷枪头部的坐标换算。其次搭配硬件实现满足各部件间高速通讯及计算结果实时输出的电子控制系统。接着通过模态分析得到末端执行器前六阶振型,利用谐响应分析在0-150Hz范围内扫频并施加外部集中力激励得到振动位移、振动加速度随频率变换曲线。最后,提出一种拟合扫描点并拆分拟合轨迹得到末端执行器移动路径点集的路径规划方法,可有效避免干涉碰撞,通过实验验证此方法有效。

摘要：针对火箭舱段传统装配工艺规划和路径规划的方法特点,介绍了一种面向火箭舱段的三维数字化装配工艺方法,给出了三维数字化装配的系统框架和装配工艺规划方案,讨论了数字化装配的结构设计中的各个环节关系,通过虚拟装配平台输出装配动画和视图,建立完善的数据库系统,从而实现了火箭舱段生产现场的三维可视化装配,提高了装配的准确性和装配效率,缩短了装配时间。

摘要：针对圆锥曲面铺贴问题设计一种机械手并对其工作质量进行评估。首先进行机械手构型设计,阐明工作原理并利用修正GK公式计算空间自由度。其次提出铺贴工作质量评估方法,提出表面位移概念用于评价贴合度,分别采集圆周、母线两方向表面位移并计算极差与方差,二方向极差、方差取平均并对其倒数以0.99和0.01为权重加权得到原创铺贴质量评价参数S值。接着以铺贴高度和铺贴力度为变量设计正交试验,采集并计算S值用于得出而变量对铺贴质量的影响程度F值。随后采用不涉及铺贴高度变化的平面铺贴试验文章提出评估方法的有效性。最后在圆锥曲面中应用此方法,结果表明:铺贴力度和铺贴高度中的任意一项单独提升均可提升铺贴质量,在二因素共同作用下,铺贴力度对应F值为10.32,铺贴高度对应F值为3.50。

摘要：为满足宽体客机机身轻质高强的要求,机身复合材料蒙皮需要长桁的支撑以提高复合材料壁板的刚度。为获得厚度均匀性良好的帽型长桁加筋壁板,对帽型长桁加筋壁板成型工艺中真空袋囊芯模的方法进行了改进,提出了一种硅橡胶囊芯模与真空袋囊芯模相结合的方法,获得了厚度均匀性良好的帽型长桁壁板,满足机身复合材料帽型长桁-蒙皮共固化成型时尺寸精度的要求。利用有限元仿真方法,研究了硅橡胶囊芯模截面尺寸、硅橡胶材料属性对长桁厚度均匀性的影响,结果发现所用硅橡胶囊芯模硬度越大,长桁尺寸均匀性越差。不同条件下所得长桁厚度对理论分析的准确性进行了验证。考虑硅橡胶硬度对长桁尺寸均匀性及工艺操作性的影响,最终选定所用硅橡胶气囊硬度为50HA,所得蒙皮-长桁实际测量的平均厚度与理论厚度偏差小于6%,细观分析发现蒙皮-长桁连接处纤维走向没有发生变形。

摘要：为了提高蜂窝夹层结构的耐热性和高温力学性能,采用石英灯和力学性能测试的方法进行了相关性能测试。弯曲性能测试结果表明,UT500/KH370蜂窝夹层面板的弯曲强度400℃保持率为58%,弯曲模量保持率为85%,层间剪切强度保持率为57%;石英灯静态隔热试验结果表明,冷壁热流为300 kW/m2的条件下,高度为29 mm的蜂窝夹层板的背温为320℃;冷壁热流为168 kW/m2的条件下,背温为296℃。

摘要：根据结构特点和受力特性,研制了一种全复合材料主承力梁结构。给出了主梁的铺层设计,详述了其成形工艺。基于***/Nastran建立了主梁有限元分析模型,采用线性求解器对多级载荷作用下的主梁进行了静强度分析,给出了结构应变与位移结果。同时设计了强度试验方案,对主梁结构进行了静强度试验验证,采集了应变与位移信息,确定了结构的响应。结果表明,全复合材料主承力梁结构满足强度设计要求,为复合材料应用于主承力结构提供了依据。