摘要：您长期从事数字化制造技术的研究与应用工作,针对当前工程应用新需要,请谈谈该技术的发展方向。杜宝瑞：数字化技术使制造依据从模拟量转变为数字量,数字化技术的核心是为制造过程提供了数字化产品定义、数字化制造工艺以及数字化制造程序。得益于数字化技术,在设计过程中,产品的几何信息通过精准的三维数字化模型进行定义,而其他非几何信息也被以数字化方式定义于同一文件中,进而形成制造过程的单一数据源。

摘要：使用Simufact Additive软件建立TC4锥形管的有限元模型,通过工艺仿真进行参数对比试验,最终选择激光功率310W、扫描速度1000mm/s、层厚0.05mm。通过查看应力场、形变量结果辅助设计环节进行结构优化,在更换支撑方案后,建造环节的总形变量降至0.16mm,降低了71%。在全流程仿真下,热处理、线切割、支撑打磨阶段使变形量达到1.07mm。对BCC点阵的胞元结构进行优化,并以迭代前后的杨氏模量为评估指标,通过均质化有限元法进行预测。结果表明:加强后胞元的杨氏模量由405.4MPa提升至434.9MPa,同时由于强化点与零件无接触,所以未增加后处理难度。

摘要：提出了一种基于仿生设计的软体气动驱动器,模仿象鼻的肌肉纤维结构,由柔性折叠结构、气动人工肌肉和刚性连接组成。该驱动器在两种驱动模式下可实现8个方向的弯曲,具有高弯曲刚度和灵活性。实验表明,当工作压力为120 kPa时,驱动器可在1 s内产生42°的弯曲变形。建立了气动人工肌肉和柔性折叠结构的弯曲变形数学模型,并通过实验验证了驱动器的性能。将此驱动器应用于气体检测机器人,并设计了仿生检测鼻腔。瞬态响应模式下,检测有害气体的响应时间缩短为原始传感器的31.7%及静态仿生结构的19.1%。实验表明,该机器人在乙醇和水的区分中表现出色,具有广阔的应用前景。

摘要：针对传统飞机热工艺设计过程效率低、准确性差的问题,提出了基于知识的热工艺设计方法。通过梳理工艺知识和规则、快速批量文件导入、有效管理工艺规程等,实现了飞机热工艺设计的规范性、准确性,同时提高了工艺设计的质量和效率,缩短了零件制造周期,在实际飞机制造过程中具有一定的实用价值。

摘要：以一种钛合金多层变厚度梯度增强刚性结构为研究对象,采用超塑成形/扩散连接技术进行了整体化结构制备。采用CAE技术对梯度增强刚性结构进行了成形有限元模拟仿真分析,通过有限元仿真结果中零件厚度变化、贴模度、是否产生成形缺陷等指标评判结构设计的合理性,对成形质量进行了评估,对结构及成形工艺进行了优化,并对整体化梯度增强刚性结构进行了成形试验验证。结果表明,采用合理的设计结构,可以实现基于超塑成形/扩散连接工艺的梯度增强刚性结构零件制造,零件成形质量良好,厚度分布满足设计和使用需求,成形试验结果与有限元分析结果一致。

摘要：以TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件为研究对象,设计了两种成形工艺方案,分别为超塑成形工艺方案、热成形+超塑成形工艺方案,采用PAM-STAMP软件进行了工艺仿真分析,得到了零件成形过程中厚度的变化,预测了零件的成形质量,确定了采用热成形+超塑成形工艺方案,并设计了相应的成形模具进行试验验证。结果表明,采用热成形+超塑成形组合工艺可成功制备出合格的TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂零件,成形后零件最薄处厚度约为1.24 mm,减薄率约为22.5%,满足设计强度要求,同时成形结果与仿真结果一致。

摘要：采用差压铸造来制备大型复杂ZM5镁合金壳体铸件,利用MAGMA软件对铸件进行了温度场模拟。为了解决铸件的冶金质量问题,提出通过对差压铸造时升液管上部砂型采用半球设计,可增加从升液管进入的金属液与型腔的接触面积,进而增加受热面积,可减少金属液对型砂的热冲击,进而改善由于长时间热冲击带来的卷砂问题,从而获得优质铸件。

摘要：针对某TC4钛合金框退火畸变问题,采用模拟仿真方法研究了其在有、无外加约束两种状态下的退火过程。结果表明,无外加约束时零件端部将产生最大达1.5 mm的翘曲畸变,无法满足设计要求;而在其翘曲端施加约束后,可将翘曲畸变控制在0.15 mm以内,满足设计要求。因此,施加适当的外加约束是控制钛合金退火过程畸变的有效手段。

摘要：研究了TA15合金的热模拟压缩实验。结果表明:变形温度的升高和应变速率的减小使峰值应力和稳态应力显著降低,变形温度会影响进入稳态流动所需变形量。以热模拟压缩实验为基础,建立的加工图表明:TA15合金高温变形时存在2个非稳定区域,一个是变形温度1300K以上和应变速率10.0s-1以上的区域,另一个是变形温度1200K以下和应变速率0.006s-1～1.995s-1之间的区域。同时,建立的TA15合金高温变形时的流动应力模型表征了变形温度、应变速率和变形程度对流动应力的影响,模型的计算精度较高。

摘要：采用SYSWELD软件对A-100钢复杂连接件进行了有限元建模,对其在无刚性约束条件下淬火过程中温度场和形变进行了模拟仿真,并对模拟结果进行了试验验证。温度场结果表明:冷却0.13 s时温度分布均匀,零件表面温度在820℃左右;冷却5~60 s时,零件表面的温度分布极为不均匀,零件头部型腔的棱角处温度较低,而位于底部的支臂与翼面连接处温度较高;而当冷却时间延长至160 s左右时,零件的整体温度已降至60℃以下。形变场结果表明:当冷却时间为0.5~10 s时,翼面远离加强筋部位产生较大淬火畸变,顶端棱角处畸变达3 mm;冷却到600 s时,最大畸变量减小至0.65 mm。根据畸变模拟结果设计了专用淬火工装,校形率达到70%左右。