CFRP制孔加工技术的研究进展与发展趋势

碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)因具有优异的物理和力学性能已广泛应 用于航空、航天和汽车等领域的结构件制造。然而,CFRP 材料和金属材料的属性截然不同,具有非匀质性和各向 异性,在制孔加工过程中,极易产生分层、撕裂、毛刺等缺陷,严重影响其制孔质量。因此,CFRP-金属叠层结构制 孔技术成为飞机连接装配过程中的一大难点。本文归纳了近年来 CFRP 钻削加工机理的研究现状,总结出 CFRP 切屑形成机理与纤维方向角的关系,轴向钻削力和钻削温度与刀具形状、工件材料和工艺参数之间的关系;分析了 CFRP 钻削过程中分层、毛刺、撕裂等典型加工缺陷的产生原因、检测和评价方法及抑制措施;探讨了 CFRP 制孔刀具材料、几何结构及仿真研究方面的最新进展,提出建立准确可靠的 CFRP 材料本构模型是钻削加工 模拟仿真技术研究的关键;通过对变工艺参数钻削加工、机器人自动制孔加工及吸气式内排屑钻削加工等新型 CFRP 制孔加工技术的介绍,展望了 CFRP 制孔技术的发展趋势。

离心训练用于肌肉损伤预防和康复治疗的研究综述

在人的各种活动中,离心收缩是一种普遍存在的运动方式,它为跑、跳、投等动作提供初始姿态和力量,是每个动作的初始动力。随着人们对力量训练研究的不断深入,离心力量训练的重要性也得到了普遍的认可。本文主要通过文献资料法对相关领域的文献进行综述和归纳,总结了离心训练用于肌肉损伤预防和康复治疗的研究现状:一方面,离心训练可以通过提高肌肉力量、机体柔韧性、离心/向心收缩力矩比和调控神经系统达到预防运动损伤的目的;另一方面,离心训练可以广泛应用于老年人肌肉减少症、2型糖尿病、膝前交叉韧带修复、肌腱疾病和心肺疾病的康复治疗。离心训练方案对康复人群的安全性、可行性和潜在临床效益正变得越来越明显。本文对离心训练用于损伤预防与康复的作用进行了详细阐述,旨在为康复治疗领域的读者提供参考。

极端工况静压支承转速与承载力的耦合与协同

为了解决极端工况下静压支承高精度稳定运行问题,建立静压支承旋转速度和承载能力耦合关系数学模型,研究静压支承微间隙油膜综合润滑性能的载荷特性和速度特性,实现旋转速度和承载能力的合理匹配与协同。本文搭建了静压支承旋转速度与承载能力匹配关系测试平台,验证了理论分析和数值模拟的正确性。研究表明:极端工况时,随旋转速度增加,油膜温升增大和油腔平均压力减小,其承载能力逐渐下降,旋转速度和承载能力呈非线性关系;随承载增加,油膜温升和油腔平均压力增大,其旋转速度相应降低,承载能力与旋转速度仍然保持非线性关系,旋转速度和承载能力具有确定合理匹配值。建议通过减少油腔摩擦面积、采用低粘度润滑油、适当加大油膜厚度等方法,增加高速重载极端工况静压支承的承载能力或提高旋转速度。

异类细胞单元构型策略与装配研究

针对空间设施建设的问题,基于机器人系统的多层次理论,设计了四种空间桁架在轨组装机器人的异类细胞单元模块,构建了满足于空间桁架在轨组装的多种机器人构型方案。对多种空间桁架在轨组装机器人构型进行了运动学仿真分析,得到机器人在桁架组装过程中,其关节旋转运动和装配运动的相关轨迹曲线,搭建了机器人的运动学实验平台,分析实验产生误差的原因。验证了机器人运动性能的可靠性与桁杆组装的准确性,探讨了机器人运动误差和对桁杆装配精度的影响。研究结果可为空间桁架在轨组装异类细胞单元衍生构型与装配提供一种理论和技术支持。

薄壁件铣削过程加工变形研究进展

机床加工性能和刀具切削性能的发展使得薄壁件的高效率和高精密加工成为可能,也使得薄壁件在航空航天领域得到更广泛应用。薄壁零件结构复杂、刚度低,在铣削过程中易发生变形,因此精准预测与控制薄壁件的加工变形是机加工领域亟需解决的工艺难题。通过对薄壁件分类以及加工工艺分析,归纳总结引起薄壁件加工变形的因素,对加工变形影响最为关键的铣削力计算模型进行简述;结合国内外薄壁件变形预测与控制方法的研究,以弹塑性和数值模拟方法对薄壁件加工变形进行预测,通过加工工艺优化、辅助支撑技术、高速切削技术和数控补偿技术等方法对薄壁件加工过程的变形量进行控制;基于数据驱动数字孪生体的更新迭代,实现薄壁件实际加工过程的孪生及薄壁件变形预测与控制,构建了以数字孪生为平台的薄壁件加工变形预测与控制理论框架;最后对数字孪生在薄壁件加工变形预测及控制的发展与应用提出展望。