北京航空航天大学超声无损检测实验室2020年度进展

2020年,北京航空航天大学超声无损检测实验室在超声检测系统的研发及应用、超声检测过程的理论研究等方面取得了系列成果。在检测系统的研发及应用方面,优化了机器人控制超声检测系统,实现了对复杂曲面构件的仿形及成像检测;研制了适用于金属复杂结构试件及多层各向异性结构试件的超声仿真软件系统,有效提高了检测工艺方案设计的效率及准确性。

新时代团队研究生内激发创新培养模式研究——以北京航空航天大学“双带头人”团队师生联合党支部为例

当前我国正处于自立自强创新发展的重要阶段,对团队研究生创新培养提出了更高要求,长期以来从科研外在形式入手的外激励创新培养模式无法满足新时代的需要,从思想和组织内在本质上入手的内激发创新培养模式才能实现更高创新活力的迸发。以北航“双带头人”团队师生联合党支部为例,介绍了该团队师生在“人为本,事为体;技求精,学求尖”的文化与精神下,实质性、系统性、平台性、育人性创新做法,提升了团队研究生内激发创新培养效能。

北京航空航天大学超声无损检测实验室2022年度工作进展

2022年,北京航空航天大学超声无损检测实验室在超声检测基础理论研究、超声仿真系统设计以及超声检测系统研发上取得了系列成果。在碳纤维增强树脂基复合材料纤维褶皱缺陷的超声检测方面,建立了利用复合材料层间反射信号对褶皱缺陷进行表征的理论模型,针对层间信号微弱、超声信号相位敏感等特性,提出了利用线性相位滤波器缓解噪声引起错位的方法。在碳纤维复合材料的阵列超声检测方面,提出了基于Viterbi搜索算法的声线示踪方法,建立了CFRP材料阵列超声检测的声束路径计算模型,改进了CFRP材料的阵列超声全聚焦检测成像算法。

基于校园BBS开展高校精准育人路径探析--以北京航空航天大学“未来花园”BBS社区为例

在“互联网+”时代,高校的综合育人体系力求对学生进行分类别、个性化的精准化指导。总体而言,高校BBS社区在大学生群体社交中拥有特殊的比较优势、实用功能和目标意义,其数据具有高度的可靠性和可挖掘性。以北京航空航天大学“未来花园”BBS论坛为例,高校BBS的动态变化和稳态特征并存,可以通过凝练高校BBS社区中的个体行为模式、群体行为模式、舆论传播模式并构建线上线下行为评估模型,为基于校园BBS开展高校精准育人工作提供可行路径。

留学生创新教学模式研究——以北京航空航天大学为例

为响应党中央教育开放号召,进一步提升北京航空航天大学(简称“北航”)大机械类留学生课程的教学水平,本文系统地论述了一种“优化课堂教学内容、设立实践教学环节,促进留学生机械类课程创新教学模式。本文以作者主讲的北航国际学院工科课程“机械工程引论”、“加工工艺学”课程为例,通过补强短板、学科交叉等方法优化课堂教学内容,合理设置产教融合实践环节,既满足了外籍留学生来华受高等教育的需求,又引导其了解我国航空航天领域发展现状和技术领先优势。以外籍留学生为窗口,打造北航国际留学教育品牌,对吸引外籍留学生,留华投入我国社会主义建设具有重要推动作用。

产教融合专业学位研究生教育课程模式及实践——以工程硕士(机械工程学科)的课程设计为例

专业学位研究生教育中专业实践与课程联系不强,缺乏实践相关性的课程学习制约了实践要素向课程体系的注入和整合,从而导致课程体系实践性的下降。为此,基于课程理论探究了专业学位研究生教育的课程模式及其学理性,并以工程硕士(机械工程学科)的课程设计为例,对以学习者中心、知识中心和社会中心的混合课程模式在专业学位研究生教育课程设计中的运用进行了探索。专业知识作为参与社会实践的背景;社会实践中,运用掌握的知识解决实际问题,增强社会责任感和公民意识,重构自身的知识和技能体系,从而提升自身的专业性,成为高层次应用型人才。

相控阵超声检测方案设计关键技术及其在航空航天领域的应用

相控阵超声检测技术是一种多通道超声检测方法,与常规单通道水浸超声检测技术相比,检测方案的制定更加灵活也更加复杂。在针对复杂型面结构进行检测方案设计时,错误的检测方案将可能产生缺陷的误检、漏检等严重问题。为了针对航空航天领域广泛存在的复杂结构试件制定最优的相控阵超声检测方案,本文提出了一套针对复杂型面结构的相控阵超声检测方案设计流程,并对其中涉及的关键技术和应用进行介绍。首先,对流程框架进行总体概述,表明检测方案设计的重要性和必要性;然后针对其中涉及的5项关键理论方法的核心原理及用途进行介绍;最后搭建相控阵超声软硬件平台,实现上述关键理论方法,并用于航空航天典型结构件的检测研究。研究结果表明,所制定方案能够准确检出结构内部的预埋缺陷,满足被测对象的检测要求,并且所提出的检测方案设计流程及采用的关键理论方法有效地提高了检测方案的设计效率,对航空航天等重要领域复杂结构试件的检测应用具有一定的理论指导及应用价值。

X射线分层层析成像技术及在航空航天领域的应用

X射线分层层析成像(Computed Laminography,CL)是一种先进的非接触式无损三维检测技术,能以高分辨率图像的形式直观地三维可视化板、壳产品内部结构与缺陷,弥补了传统计算机层析成像(Computed Tomography,CT)技术的不足。航空航天领域存在较多的诸如太阳能帆板、水平尾翼、发动机涡轮盘、叶片以及微电子芯片等板、壳类零部件。对其内部损伤与缺陷进行有效的无损检测与评价,是航空航天器飞行安全的重要保障。以航空航天板壳结构CL无损检测应用和笔者在此方面的工程实践为背景,简述了CL技术原理和特点,总结了其研究现状,分析了其关键技术和难点,并展望了其应用前景。

空气耦合超声技术在航空航天复合材料无损检测中的应用

制备预埋人工缺陷的蜂窝夹芯复合材料、模压复合材料和陶瓷基复合材料试样,利用自主研制的内置专用信号处理单元的空气耦合超声无损检测系统进行试验,实现GFRP蒙皮Nomex蜂窝夹芯复合材料模拟脱粘缺陷检测、模压复合材料模拟内部分层缺陷检测以及C/SiC复合材料模拟内部分层缺陷检测。试验结果表明,空气耦合超声无损检测技术可应用于蜂窝夹芯复合材料、模压复合材料以及陶瓷基复合材料构件的非接触无损检测,在航空航天工程领域应用前景广阔。

焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议

"大飞机"计划、拥有自主知识产权的ARJ21飞机、"神七"宇宙飞船、"嫦娥奔月"计划、载人航天工程、新一代大型运载火箭及新型卫星等航空航天型号的需求,牵引着航空航天焊接技术的发展,先进焊接技术在航空航天中的应用也必然推动航空航天型号的发展。

航空航天领域中先进超声检测技术的发展和应用

第12届欧洲无损检测会议于2018年6月在瑞典哥德堡召开,会议汇集了世界各地的无损检测技术人员对不同领域无损检测技术的最新发展和应用进行了交流。航空航天领域中的构件常具有型面结构和材料属性复杂等特点,使得传统超声检测方法难以对其内部缺陷进行有效的无损评价。主要从航空航天领域中无损检测技术的研究和应用出发,介绍阵列超声、空气耦合超声和激光超声等先进超声检测技术的最新研究和发展成果,探讨了航空航天领域中先进超声检测技术的未来发展方向和趋势,总结了当前超声检测技术的关键技术和研究难点。

南水北调工程北京段倒虹吸涵洞结构设计的自动化过程

根据南水北调工程北京段涵洞设计的要求,考虑了箱涵内无水、过设计洪水、过校核洪水以及施工阶段等各种工况,设计研制了水利涵洞结构设计软件。采用涵洞结构设计软件,实现了单孔、双孔及三孔箱涵从参数输入到各种荷载计算、内力计算、配筋计算、抗裂及挠度验算,以及输出相应的工程图等全过程的计算机辅助设计。本成果不仅适用于水利涵洞的设计,也适用于公路、铁路涵洞的设计。

航空航天作动系统和元件先进技术国际交流会2016(R3ASC16)介绍

航空航天作动系统和元件先进技术国际交流会,为世界各国作动系统和元件研究团体的设计研发人员提供了交流平台,该会议探讨了当前航空航天作动器技术发展现状和发展趋势,促进先进作动技术的快速发展。本文主要从作动器建模仿真技术、驱动控制技术、健康管理技术、元件设计技术以及标准化进展等方面来提升航空航天作动器的轻量化、高效能、高可靠性、高安全性,同时提升易维护性,降低全生命周期成本。我国在航空航天作动器相关技术方面相对国外存在较大的追赶空间,这次会议展示了世界范围内航空航天作动器的最新技术和产品成果,希望能为国内从事相关工作的研究者提供一定的启发。

增材制造技术在航空航天金属构件领域的发展及应用

受传统制造工艺的限制,航空航天产品一直存在生产周期长、制造成本高、减重困难等问题,迫切需要开发出航空航天产品高效快速研制方法。与传统制造工艺相比,增材制造技术以其完全不同的制造理念迅速成为制造技术领域的新方向。阐述了金属增材制造(激光/电子束/电弧)技术种类、优势、深入研究和成果应用。

航空航天复杂产品装配仿真实施方案研究

在某型号航天产品装配仿真工作的基础上提出一个具体的装配仿真实施方案,详细介绍装配仿真工作的操作流程。该流程一共包含"了解装配信息、准备仿真模型、装配过程仿真、仿真结果输出"四个阶段。并具体阐述了方案实施的每个阶段中要完成的工作和注意的问题。通过研究装配仿真的实施方案,为今后顺利开展其他航空航天复杂产品装配仿真工作提供参考。

面向航空航天的C/C复合材料加工技术研究

C/C复合材料是一类新型材料,其加工技术研究已成为行业发展的关键共性技术。首先,对其在航空航天领域的应用进行综合评述;其次,着重阐述C/C复合材料加工技术的研究历程和技术进展,尤其是在超声波、电火花、机械的三元复合加工方面;接着,在现有C/C复合材料加工技术取得明显进展的基础上,分析指出存在的问题和不足,并提出新的思路和方向,比如在多材料、非均匀材质切削机理、加工关键工艺技术和刀具研制等方面。

航空航天高效数控加工技术

无论是对于航空航天产品,还是对于其他产品,追求和实现零件制造过程的高质量、高效率、低成本以及环境友好的目标,是制造业和制造技术发展的一个永恒的主题。从技术层面分析机加工的发展趋势,有两个主要出发点:一是零件所采用的材料材料特点。

面向航空结构件的自动化测量技术研究及应用

为实现检测过程自动化从而提升检测效率,针对航空结构件,提出一种坐标测量机检测轨迹的自动规划方法,开发了一套检测轨迹自动规划系统。依据测量点的法矢及测量机的摆角分度特性计算测头对应的位姿;以航空结构件的几何特征为驱动,对检测轨迹进行规划;基于VERICUT对检测轨迹进行仿真,避免测量过程的干涉碰撞;构建检测轨迹与DMIS语句的映射关系模型,实现测量程序的自动生成。应用验证表明,该系统能直接依据三维模型进行检测轨迹的规划,减少了测量过程的人工干预,检测效率较传统检测模式提升22%-34.6%。