基于情境认知的航空制造生产实习模式探究

生产实习是工科实践能力和创新能力培养的关键环节。分析目前生产实习中存在的问题,以航空钣金制造为例,提出基于情境认知的航空制造生产实习模式,包括完整反映航空制造过程的全景式真实情境,多层次、多角度的开放式实践任务,面向问题的高效互动工作群体以及基于问题解决过程的成绩评价四个部分。通过工程问题解决实现场景、任务、人员和过程紧密集成的生产实习模式,促进工程知识的转化和迁移,提高工程实践能力的培养水平,为制造工程类专业人才的培养提供参考模式和应用实践。

基于SysML的钣金零件制造知识建模方法

钣金零件制造知识具有系统性、结构性和多样性等特点,在钣金零件智能制造中具有不可替代的作用。论述了采用图形化建模语言SysML进行钣金零件制造知识建模的可行性,建立了基于SysML的钣金零件制造知识模型,实现了一类制造任务与相关各种制造知识的耦合,给出了基于知识模型的人机智能交互推理方法。分析了钣金零件制造知识模型的拓展知识表示能力、增加知识获取柔性及推理结果容易解释等特点。给出了一个典型凸缘筒形件的制造知识模型及其实例化的例子,某企业拉深件制造的应用情况说明了方法的有效性。

模型和实物并重的系统化模具专业综合实验研究

制件成形中坯料、模具、设备、工艺等因素相互作用形成一个系统,制件成形问题必须综合运用专业知识通过创新实践来解决。该文提出了模型和实物并重的系统化模具专业综合实验方法,将模型和实物、虚拟过程和真实过程结合起来,纳入制件成形系统之中,按制造逻辑将实验内容划分为6个顺序连接、相互协调的模块,覆盖了模具成形制件的主要技术环节。实践证明,通过综合实验,学生参与解决制件成形问题的整个过程,有利于其实践能力和创新能力的提高。

石墨烯纳米片对碳纤维增强金属层板层间力学性能的影响

提出一种新的方法,用来改善碳纤维增强金属板(CARALL)的层间黏结强度。将不同质量分数(0,0.1%,0.3%,0.5%和1.0%)的石墨烯纳米片(GnPs)利用超声分散的方法使其均匀分散于环氧树脂中,并利用湿法铺层方法完成CARALL的制作。进行Ⅰ型断裂韧性的测试,探究GnPs对CARALL层间性能的影响,并进行CARALL的拉伸与弯曲性能测试,研究GnPs对CARALL力学性能的影响。通过SEM与光学图像观察GnPs的增强机制与CARALL试件的失效模式。结果表明,当GnPs的添加量为0.5%时,CARALL具有最佳的层间黏结强度与力学性能。当添加0.5%GnPs时,Ⅰ型断裂韧性提高79%;拉伸强度、弹性模量与断裂应变率分别提高14.5%,11.0%和15.5%;弯曲强度与弯曲应变率分别提高23.9%和81.5%。这是由于添加GnPs到环氧树脂中可以分散CARALL所承受载荷,并利用自身的断裂、拔出和脱黏等机制吸收能量,进一步改善CARALL的层间力学性能。

基于信息视图的飞机钣金零件编码方法研究

提出一种基于信息视图的飞机钣金零件编码方法,以全息特征树表示零件不同侧面、不同层次的信息及其关联关系,作为各种应用场合中零件信息组织和描述的基础和框架,以信息视图表示特定场合下的信息需求,并通过裁剪特征树描述。构造了飞机钣金零件的全息特征树,建立了信息视图的生成方法及基于信息视图的零件编码方法。给出了一个用于工艺规划的飞机钣金零件编码实例,证明了编码方法的有效性。

基于集族的工艺知识挖掘技术研究

旨在提高工艺知识获取的效率与质量,文章引入了基于“集族”概念的工艺表示方法,在此基础上,提出了基于“最小工序链”的零件及工艺分类方法,以及工艺知识挖掘技术,阐述了工艺知识的组织和检索,介绍了工艺知识挖掘系统的功能与实现。实践证明,应用该技术获取的知识系统性强、一致性好、使用便捷。

工程知识粒度技术及其在工艺设计中的应用

根据工程问题求解的特点,引入了一种反映工程问题求解逻辑的系统化的知识表示与组织方法——粒度知识方法。以拉延工艺为例阐述了工艺设计粒度知识及其应用。实践表明,此方法能充分表示出工程问题求解中所需的各种语义,提高了工程问题的求解能力。

冲压零件试制过程知识获取方法研究

冲压零件试制用于检验工艺方案和模具设计的合理性,是冲压零件制造的一个关键环节。为了有效地积累和重用冲压零件试制过程中形成的各类知识,提出了试制过程知识库及其知识获取方法。试制过程知识库包括制件特征、缺陷类型、缺陷原因及调整方法等内容,对前三部分内容进行了编码,便于通过挖掘制件特征、缺陷类型和缺陷原因之间的关联关系,得到更深层次的制造知识。针对某冲压件制造企业,分析了拉深件的试制过程记录,开发了拉深件试制过程知识库及知识挖掘器。实践表明,采用该知识库,提高了工艺规划和模具设计的质量,以及零件试制的成功率。

一种工艺设计综合知识表示方法及其应用

提出一种适合工艺设计的综合知识表示方法,将综合知识统一表示为前件、后件及二者之间的映射,前件和后件均由属性、要素和关系来描述,根据在工艺设计中语义表达和使用要求的不同,将属性区分为描述属性和分类属性,将关系区分为描述关系和约束关系,将约束区分为强制性约束和推荐性约束,将映射区分为函数型映射、归结型映射和示例型映射。给出了凸缘筒形件工艺设计的综合知识表示实例,以及基于综合知识的工艺设计方法,证明了综合知识表示方法的有效性。

TC1Mδ2.37钛板平底压窝形状畸变现象

针对TC1M钛合金板料,用ADINA软件对平底压窝成形及回弹过程进行了有限元数值模拟,对因各向异性而引起的制件形状变化给予描述,并进行了一系列室温下的压窝成形工艺试验,试验结果与有限元模拟预测结果吻合良好。研究结果表明,制件回弹后将产生两种形状畸变现象,一是凸缘底面翘曲,不再保持为平面,翘曲形式为两高两低,在TD方向上的凸缘外沿两点为翘曲最高点,在RD方向上的外沿两点为翘曲最低点;二是制件上顶面产生翘曲,翘曲高度亦遵循两高两低的变化规律,高低点位置与凸缘部分相似。

产品线体系结构复杂性度量

产品线体系结构需要支持多种变化性以满足其内部成员特性,因而是重要又复杂的软件产品线子系统。本文通过分析产品线体系结构的vADL规约,充分考虑产品线体系结构变化性对其复杂性度量的影响,生成产品线体系结构信息流图PLA-IFG,基于PLA-IFG,实现自动化度量产品线体系结构复杂性,提出了支持变化性的产品线体系结构复杂性度量方法。

基于知识的模具关联设计质量保证方法

关联设计实现了产品结构中具有几何关联关系的零件的自动更改,维护了零件之间更改的几何一致性,但无法保证关联更改后的设计质量。针对模具等结构复杂产品,提出一种关联设计方法,可将关联更改后的几何参数对模具设计质量的影响以检查知识的形式表示,在零件关联更改后,利用检查知识自动检查更改后的模具设计,以便及时做出调整,从而保证关联更改不破坏模具设计的内在合理性。阐述了模具设计中的零件关联类型和检查知识的表达方法,以及基于检查知识的关联设计过程,给出了拉深模关联设计更改实例。通过某冲压件制造企业拉深模具设计的应用情况,验证了方法的有效性。