摘要：航空发动机压气机整体叶盘通常设计为旋转周期对称结构。然而,实际加工中同一级整体叶盘上不同叶片之间以及单个叶片自身存在的加工误差离散性会对流场参数产生不利影响。因此,提高整体叶盘叶片加工误差一致性成为普遍关注的难题。综述了近年来针对同级叶盘不同叶片加工误差离散性对气动性能影响规律的相关研究,以及加工过程强时变特性下误差离散度控制的相关成果。就误差离散性现象及产生原因、对性能影响规律及加工误差离散度控制方法这3个方面展开论述。最后展望了未来误差离散度加工控制方法发展趋势,为未来相关研究工作提供参考。

摘要：针对机器人焊接关键工艺参数的选取依赖人工经验的问题,通过响应面法建立了自动化焊锡机器人THT组装工艺参数经验模型,并验证了该模型的可靠性。在此基础上,利用蒙特卡罗模拟分析关键焊接工艺参数的多参数相对敏感度,并绘制了单工艺参数区间敏感度曲线。基于敏感度原理设计了工艺参数稳定域划分方法,获得了面向焊接质量综合分的工艺参数稳定域,并将该稳定域进行压缩得到机器人焊接工艺参数优选区间为:加热温度350~368℃,焊接时间1.31~1.48 s,送锡体积1.5~2.0 mm^(3),在工艺参数优选区间内焊接质量综合分平均值为90.2分。

摘要：为了准确计算新型内啮合S型齿轮的啮合效率,引入了考虑轮齿表面滑差、润滑油状况及时变载荷等因素的弹流润滑时变摩擦模型;分析啮合齿面润滑机制,通过轮齿接触分析(Tooth ContactAnalysis,TCA)及轮齿承载接触分析,计算了啮合齿面滑动摩擦因数及摩擦损失功率;在此基础上,获得内啮合S型齿轮啮合周期内的瞬时啮合效率和平均啮合效率,并给出了计算实例。研究结果表明,在相同设计参数下,新型内啮合S型齿轮较渐开线齿轮有更高的啮合效率;经螺旋线修形后,新型内啮合S型齿轮的啮合效率有所提高且随修形量的增大而增大。

摘要：航空发动机是飞机的“心脏”,被誉为“皇冠上的明珠”和“工业之花”。新一代航空发动机的高推重比发展需求同时对复杂结构件的尺寸精度和服役性能提出了更高要求,这给难加工材料复杂构件形性协同高品质制造理论和技术带来了新的挑战。为此,围绕航空发动机复杂结构整体式设计制造、多尺度表面制造、新结构增材制造、新材料加工的相关理论、技术和装备的研究成为突破航空发动机复杂构件高性能制造的关键,对于提升航空发动机关键零件的制造能力和水平具有重要意义。

摘要：框架式模具是热压罐成型复合材料壁板类构件的关键工装,框架式模具的整体刚度、温度均匀性对于复合材料构件的成型质量具有重要影响。以某壁板构件所用的框架式模具为研究对象,以提高模具整体刚度和温度均匀性为目标,采用拓扑优化方法对模具结构进行了优化设计。在此基础上,进一步开展了优化设计后模具与初始模具的性能对比,对两种模具分别进行了静刚度计算和温度场计算。结果显示与原始模具相比,优化设计后模具整体结构减重16.04%(支撑结构减重33.6%),变形减小了27%,升温过程中模具型面最大温差减小了29%,验证了该优化设计方法的有效性。此外,加工了优化后的缩比尺寸模具,开展了热压罐加热过程中的模具型面温度测量,测量结果显示优化后模具具有良好的温度均匀性,并且通过实验验证了仿真计算结果的有效性。

摘要：针对上肢外骨骼机器人对使用者腰背产生过重负荷的问题,设计了一种主被动结合的上下肢一体化助力外骨骼机器人,利用无源下肢外骨骼来承担部分负荷。基于助力外骨骼应用场景和人体结构特征分析,建立外骨骼机器人的机械结构模型,完成运动学仿真分析,验证了模型的合理性。为解决外骨骼机器人效能评估问题,提出一种模糊综合评估模型,详细介绍了外骨骼机器人的效能评估方法,评估结果为性能良好。研制外骨骼机器人样机,搭建总体控制系统,开展助力性能和负重性能测试实验。实验结果表明,所设计的上下肢一体化助力外骨骼机器人可承受20 kg的负载且对穿戴者提供一定的助力效果。所提出的模糊综合评估模型,为外骨骼机器人的优化设计提供了方向和理论依据。

摘要：为实现弧齿型伺服机构装调过程中的摩擦力矩监测,指导多偏心轴的装调过程,提高伺服机构装配效率。分析并总结伺服机构装调过程的难点与问题;搭建面向精细手工装配过程的数字孪生框架,监测零部件实时装配状态,以增强现实的形式引导工人的装调过程,形成“数据监测-增强现实引导-工人装调”的闭环;提出一种基于材料应变的摩擦力矩测量方法,实现伺服机构各个支撑滚轮的摩擦力矩监测,改变弧齿型伺服机构装调无指导、单纯依靠工人经验不断“试错”调整的装配模式;设计并开发相关的硬件及软件系统,在此基础上提出弧形框架轨道面误差可视化和多偏心轴实时装调指导两项具体应用技术;为验证所提方法与技术的可行性,设计并进行相关试验,结果表明,在动态装调数字孪生系统的辅助下,装配工人能够较快地完成装调过程,达到产品的装配指标,对提高导引头装配效率和产品质量一致性具有重要意义。

摘要：蒙皮作为机翼的重要组成部分,其形变精度直接影响飞机在不同环境的气动性能。基于便于加工和易于形变的思想,提出了一种用于变弯度机翼后缘的变截面厚度蒙皮设计方法。利用所提方法优化设计了3~8段机翼后缘上、下缘蒙皮的各段厚度和长度,对不同分段蒙皮的变形结果进行了对比分析,通过叠层蒙皮实验验证了设计结果的正确性及所提方法的有效性。

摘要：基于CFD理论,利用Fluent求解软件,借助超级计算机强大的并行运算能力对航空弧齿锥齿轮副风阻功率损失进行仿真计算。采用局部综合法建立弧齿锥齿轮副三维模型,选用RNG k-ε湍流模型,考虑平均流动中的旋流流动情况,与标准k-ε模型相比,RNG通过修正湍流黏度并很好地处理了高应变率以及流线弯曲程度较大的流动。齿轮边界运动通过UDF(user-defined functions)函数驱动,同时采用动网格模拟流场形状由于边界运动而随时间改变问题。最后得出无挡风罩和不同挡风罩配置下的齿轮副风阻功率损失,证实了合理安装挡风罩能够有效降低齿轮风阻损失,并分析多组仿真实验间的减速器内流场压力、速度、湍流动能云图变化,得出了最优化的挡风罩配置,以求最小化风阻功率损失,文中减阻效果最好的挡风罩能降低55.3%的齿轮风阻损失,此时挡风罩间隙为1 mm,为工程实际应用挡风罩的设计提供了参考。

摘要：针对上肢助力外骨骼助力时响应延时问题,提出一种基于人机交互力信号、位姿信号数据融合的运动意图识别算法,使用支持向量机(Support vector machine,SVM)分类器对人体运动信号进行分类,确定穿戴者运动意图,对控制参数做出适应性调节,改变人机协同控制系统响应速度。采用果蝇优化算法(Fruit fly optimization algorithm,FOA)优化支持向量机,提高分类准确率;引入有限状态机(Finite state machine,FSM),处理非合理运动意图。为降低外骨骼控制系统跟踪误差,设计一种模糊控制与阻抗控制结合的复合控制方法,提高控制参数更新速度,实时调整轨迹。开展运动意图识别实验,结果表明,识别准确率可达97.93%,可快速检测出非合理运动意图,与使用肌电信号作为运动数据相比,降低信号处理难度的同时,保持了较高的准确率;通过控制系统性能仿真与外骨骼助力性能测试实验证明了控制方法的可行性。