半智能化夹具设计工程数据库的研究

对用于半智能化夹具设计的工程数据库进行了探讨 ,提出了工程数据库的体系结构、数据结构和实现方法。该工程数据库基于特征层次对夹具元件进行描述 。

基于特征与参数化的夹具半智能化设计方法

本文分析了计算机辅助夹具设计技术的研究状况，提出了夹具半智能化设计方法，介绍了基于特征造型与参数化的夹具半智能化设计系统的总体框架，分析了基于牲征造型与参数化的夹具设计过程。

对接机构隔框锁的接触碰撞动力学研究及仿真

为了给空间对接飞行器提供地面试验的参考依据 ,验证隔框锁结构设计的正确性和对接过程的可行性 ,本文针对隔框锁实例 ,在其运动平面内以均匀 B样条曲线拟合锁钩外轮廓 ,并建立起接触碰撞动力学微分方程和仿真模型。分析了刚体碰撞的过程、刚性接触的单边约束条件和考虑变形接触的法向力计算方法。文章还提出了基于几何引擎的接触点的实时判别算法 ,并给出了对接完成后锁钩的接触力、动能及动量的仿真曲线图。计算过程稳定、所得结果合理 ,具有重要的参考价值。

组合夹具装配中零件尺寸及装配位置的确定方法

给出了自动确定和求解装配中元件尺寸或位置的启发式算法。介绍了参与装配零件的标定方法和装配时匹配关系与装配模型的表达方法 ,讨论了生成方向匹配链和方向约束链的方法 ,根据方向约束链和工程约束列出关于零件尺寸和位置的约束方程组。该方法能使设计者在计算机辅助装配设计时对零件的尺寸和位置进行调节 ,从而使设计者较为全面地考虑装配关系。

月球着陆条件对铝蜂窝材料缓冲性能的影响

综合月球表面环境,对用于月球探测器缓冲机械的正六边形铝蜂窝缓冲材料进行了模拟着陆冲击试验,研究了不同着陆条件对其缓冲性能的影响。结果表明:对铝蜂窝缓冲机构施加相应的预紧力可以提高铝蜂窝材料的缓冲性能;铝蜂窝材料的缓冲效率随着探测器在月球表面着陆速度的提高而降低;在探测器多级铝蜂窝缓冲装置中,当第一级蜂窝材料完全压缩时,探测器过载最大。

基于模糊推理的工件定位表面选择

工件定位表面的选择是夹具设计中的重要组成部分 ,直接影响着工件的加工质量和夹具设计的成败 .采用了基于模糊推理的Mycin不精确推理方法 ,对工件定位表面的选择方法进行了研究 .讨论了候选定位表面的表征因素的模糊化方法 ,给出了候选定位表面表征因素的模糊分布函数 ,阐述了基于可信度计算的模糊推理算法 。

基于特征的CAPP推理机的研究与实现

本文给出了一种基于特征的工艺文件的生成算法，并首次提出了基于特征的工序树概念。在基于特征建模的基础上，把模糊推理方法与模糊知识描述结合在一起，通过模糊推理，求得特征的最终加工工序，并在此基础上，借助于工序树和退火算法，实现了基于特征的工艺文件的自动生成。

航天产品关键件CAD/CAM一体化工程中的CAPP系统

介绍了航天部CAD/CAM一体化系统工程某重点应用工厂CAD/CAM一体化环境下CAPP系统的主要功能模块,外部信息流程,内部信息流程,总体结构及接口设计。

利用外装式扭矩传感器在线检测钻削刀具的磨损与破损

分析了钻削刀具磨损与破损对扭矩信号的影响;介绍了一种新研制的外装式扭矩传感器;通过实验证明了用扭矩信号存线检测钻削刀具磨损与破损的可行性。

一种新型的扭矩传感器

本文介绍了一种测量旋转轴扭矩的新型传感器的结构及工作原理。

面向月面大范围移动任务的脱困方法研究

为满足月面长距离大范围移动任务的可靠性与安全性要求,针对大型轮式移动平台在月面易发生受困的问题,提出一种面向月面大范围移动任务的脱困方案。基于月面环境特点整理归纳高风险受困工况,并分析各工况的临界受困地形参数,提出并细化了采用脱困机器人携带锚定设备实现稳固锚定后对大型移动平台实施牵引的脱困方案,基于等效法和力平衡法对脱困所需牵引力进行了理论分析,并通过动力学仿真验证。结果表明:脱困所需牵引力计算方法可靠性较高,所需牵引力数值范围合理,脱困方案具有工程实现可行性。

一种空间对接机构的简化建模方法及其在实验舱侧向再对接中的应用

针对异体同构周边内翻式对接机构,从详细的传动原理及工程实践两方面说明可以建立简化的对接机构缓冲系统模型,既不损失对接机构性能特点,且简化了模型实现和计算。基于此,建立转位机构辅助实验舱侧向再对接仿真模型,给出仿真结果,并与试验结果进行对比,对比的数值和趋势一致性较好,运动量的误差值小于10%,模型仿真结果可以作为空间站侧向再对接流程设计的依据。这种简化的对接机构模型也可以用于机械臂辅助再对接动力学过程建模。

空间站梦天载荷舱结构设计与验证

针对天宫空间站梦天载荷舱提出了采用一种含大开口的半硬壳铆接结构,实现了结构承载、载荷进出舱及载荷试验平台一体化设计。采用数值仿真的方法,考虑主动段飞行及地面整器起吊载荷等因素的影响,进行了结构强度迭代分析,识别结构的潜在薄弱环节,并开展针对性的局部结构验证试验。最后,设计并建立大开口结构的全工况静力试验平台,开展载荷舱整舱静力试验。数值计算与试验所得结果吻合较好,验证了载荷舱大开口结构设计的正确性。载荷舱结构的设计方法及验证思路可为其他飞行器结构提供参考。

天宫空间站在轨货物进出舱功能的设计与验证

为增强空间站对舱外载荷的支持能力,提升舱内外货物的进出效率,减少航天员出舱次数,降低航天员出舱风险,空间站梦天实验舱设计了货物自动进出舱功能。本文从货物进出舱功能方案出发,介绍了包括货物转运功能、外舱门功能、泄压、复压、气体复用功能在内的关键子功能的地面试验验证及在轨试验验证工作。地面及在轨试验验证结果对比表明:货物进出舱方案设计合理,地面验证结果和在轨数据一致性好,产品性能稳定,有效地提高了空间站货物进出舱效率。

3D打印技术在空间站梦天实验舱上的应用

面对梦天实验舱次结构减重需求,提出了面向3D打印技术的次结构拓扑优化设计的方法,完成并掌握了3D打印次结构从设计、工艺、制造、检验等全周期的研制流程。在梦天实验舱发射载荷条件下,通过结构有限元分析及试验验证,对3D打印次结构性能进行了考核。结果表明:在具有一定强度和刚度裕度的前提下,支架减重效果较为明显,面向3D打印技术的次结构拓扑优化设计的方法具有广阔的工程应用前景。

空间站梦天实验舱构型与布局设计及验证

针对梦天实验舱支持货物自动进出舱和科学载荷试验的任务需求,以及大质量、大尺寸的构型特点,结合天宫空间站双自由度对日定向的整体构型要求,从总体构型和布局2个方面,梳理梦天实验舱的设计约束、设计理念和技术实现途径,介绍梦天实验舱的构型与布局设计状态。通过仿真分析、试验模拟、在轨飞行等验证手段,验证设计效果,分析、总结梦天实验舱总体构型及布局特点,可为同类航天器的总体设计提供借鉴作用。

空间站梦天实验舱整器动力学分析和试验研究

空间站研制过程中,获取准确的航天器主要动力学特性有重要意义,整器动力学特性测试是研制过程中一项必不可少的大型试验项目。针对空间站梦天实验舱整器动力学问题,通过建立螺栓—法兰局部连接结构的有限元模型,分析接触状态下刚度随外力的变化关系,分别计算拉压特性下的刚度量级,并采用子结构综合方法,依据部件级模态测试结果得到梦天实验舱整器的动力学特性。结果表明:将螺栓法兰连接刚度等效为双线性弹簧,结合子结构综合预示方法,梦天整器动力学特性的预示具有较高精度。通过连接结构的精细化建模和子结构综合预示,只需进行舱段级模态试验,节省了研制经费、缩短了研制周期,可为空间站及其他大型航天器的研制提供指导。

月面巡视探测器移动系统的移动性能指标分析与评估方法

本文介绍了月面巡视探测器移动系统主要移动方法和国内研制情况，分析和研究移动系统的移动性能的评价指标和评估方法，并提出在研制和制造移动系统时所必须做的移动性能试验，为月面巡视探测器移动系统的研制提供技术参考。

月球探测器软着陆缓冲机构着陆性能分析

铝蜂窝缓冲器是月球探测器软着陆机构常用缓冲装置。首先针对简化二级蜂窝缓冲装置在LS-DY-NA中进行着陆过程大变形模拟仿真分析;其次对探测器机体变形对着陆性能的影响进行研究。研究结果表明探测器采用多级蜂窝缓冲装置,在着陆过程中当第一级蜂窝材料完全压缩时,探测器加速度响应最大;由于探测器机体柔性变形改变了相应连接约束的位置从而使着陆器着陆性能恶化。

月壤及缓冲支柱弹塑性变形对探测器着陆性能影响分析

月球探测器着陆过程动力学分析是探测器软着陆机构设计中的重要环节,基于国际流行的四腿悬架式着陆器模型为研究对象,研究了月壤变形,着陆器着陆腿弯曲及压缩变形对探测器着陆性能的影响。论文首先在忽略着陆机构弹塑性变形的基础上建立探测器倾斜月面着陆数学模型;其次,综合考虑月壤变形及着陆腿压缩、弯曲变形,通过简化模型,研究了上述变形对着陆性能的影响;最后,通过探测器着陆过程刚柔耦合分析对上述分析予以验证。研究结果表明月壤及支柱压缩变形对探测器着陆性能影响较小,在探测器软着陆设计初期阶段可以忽略不计,但是探测器缓冲支柱弯曲变形对探测器着陆性能将产生较为严重影响,在探测器软着陆机构设计阶段必须予以重视。