机载电子与维修系统仿真模型集成算法研究

随着飞机系统结构的复杂化和维修系统仿真模型的多样化,飞机维修系统仿真模型的集成存在基础层直接集成难度大和复用性差等问题;基于逆向推理的系统仿真模型集成算法以目标问题为导向逆向推理模型数据,经不同知识层次匹配查询目标模型,将模型集成过程转变为问题求解过程,降低了直接对目标建模的复杂程度,最终建立集成网络,实现决策、模型和数据的综合集成;经验证,该算法在飞机维修训练器的仿真系统模型集成中具有良好的性能。

逆向工程的车身三维造型数字化技术

针对汽车车身设计的特点,提出基于逆向工程技术的车身数字化设计平台框架,并对车身复杂曲面的造型方法和实施逆向工程的关键技术进行研究.首先根据已有的汽车车身外形,采用逆向工程技术和数字化技术,依据STEP标准建立起车身数据的统一数据模型,建立相应的工程数据库;然后,通过分布式PDM解决数据集成和过程集成,把车身数字化设计系统的各个子系统综合起来,最后,利用网络协议和分布式操作平台,架构车身虚拟数字化设计平台.

基于多阈值归一化分割的模糊图像边缘分割算法

模糊图像边缘的像素特征较为复杂,一般需要采用多个阈值作为分隔约束条件的方法来进行图像边缘分割,但是该方法存在诸如多阈值无法形成统一标准、边缘提取过程需要多次校对,以及效率较低等缺点。提出一种基于多阈值归一化分割的模糊图像边缘分割算法,通过设计超像素网格对模糊图像边缘特征的像素进行匹配,分析模糊图像的反调张量信息,并根据不同张量信息对多阈值进行归一化,以及采用灰度窗口相关系数匹配方法,将获得的多阈值归一化结果分别覆盖图中的单一目标对象,以实现模糊图像的边缘分割。实验表明,利用该算法进行模糊图像边缘分割能较好地获取图像的边缘细节特征,使得边缘具有更好的连线段连通性和宽度一致性。

双闭环控制采摘机器人机械手设计——基于PLC和CAN总线

采用双闭环控制系统,基于PLC运动控制器和CAN总线,提出了一种新的采摘机器人机械手关节分布式控制方案,并采用模块化思想设计了机器人关节电机控制系统、CAN模块及PLC控制器。采摘机器人机械手的关节采用谐波减速器进行调节,利用霍尔传感器和红外线传感器及光电编码器进行图像、转速和障碍物触碰的信号采集,采集信号利用A/D转换器将数据传输给PLC控制器。机械手的执行末端采用CAN总线控制,并利用变频器传递的通信信号,实现了末端执行器的并行控制,使多机械手处于最佳动作状态。最后,在双闭环控制方案的基础上加入了前馈控制环境,利用前馈控制环节可以实现对系统的实时控制,改善了系统的静态性能,实现了机械手对实际采摘位置的有效追踪。实验和仿真模拟表明:位移时间曲线平滑无突变,表明机器人在运行过程中平稳、无振动,机器人工作的可靠性较高,对路径的追踪精度较高。

铬含量对Al-Cr/Al原位复合材料微观组织及拉伸性能的影响

研究了铬含量对Al-Cr/Al原位复合材料微观组织及拉伸性能的影响。利用XRD对复合材料进行物相分析,应用扫描电镜观察增强体颗粒的大小、形貌和分布,并研究了复合材料的拉伸性能。结果表明,Al-Cr/Al原位复合材料Al和Cr首先生成Al0.983Cr0.017金属间化合物,随着Cr含量的增加,反应生成Cr、Al比例更高的化合物;复合材料的增强颗粒呈不规则多边形,均匀分布在基体中,与基体结合良好;随着铬含量的增加,增强颗粒的体积也在增大;由于生成了具有一定脆性的Al-Cr金属间化合物颗粒,抑制了基体的连续性,使复合材料的拉伸性能有所下降。

涡扇发动机可调静子叶片控制规律研究

航空发动机高压压气机采用可调静子叶片,可改善高压压气机的工作特性,扩大喘振边界,保证发动机稳定工作;通过优化可调叶片角度控制规律,还能提高发动机性能。基于双转子涡扇发动机的试车数据,介绍了可调叶片角度的控制方法,研究了可调叶片角度在低转速和高转速时的控制规律,分析了打开可调静子叶片角度对发动机性能的影响。研究表明,高压转子转速较高时,通过调节可调静子叶片角度,可以降低高压转子的物理转速,增加转子转速裕度,降低机械负荷,增加发动机在翼使用时间。

基于机械振动的铝合金低压铸造工艺研究

研究了铝合金低压铸造凝固过程中机械振动频率和时间对ZL101铝合金组织、综合力学性能的影响。结果表明:机械振动使铝合金的组织更加均匀细化;机械振动频率和时间均能影响铸件的力学性能,且机械振动频率影响要大于机械振动时间。当机械振动频率为50 Hz、振动时间为60 s时,铸件的抗拉强度和伸长率最大,分别为224.8 MPa和3.9%;当机械振动时间为60 s时,振动频率从30 Hz提高到50 Hz,铸件的抗拉强度和伸长率分别提高了25.59%和20.0%。

某大型运输机发动机尾喷口射流参数研究

通过分析某大型运输机发动机尾喷口射流的基本情况,结合某大型运输机发动机的实际情况计算出某大型运输机发动机尾喷口射流的速度、温度分布规律以及射流扩散角,为某飞机气动外形设计、发动机安装推力的评定及评估射流对机身的影响提供了依据.

涡扇发动机拉紧轴疲劳试验

针对涡扇发动机拉紧轴在工作环境中所存在的疲劳失效问题,提出基于有限元法(FEM)与Miner线性累积损伤理论相结合的理论模型,实现了已知涡扇发动机拉紧轴材料、几何尺寸等条件下的标准载荷循环谱计算.进一步开展了风扇拉紧轴的疲劳寿命试验测试与分析,结果表明,试验中拉紧轴可承受30 000次试验载荷循环数,试验之后经检查无裂纹、凸肩切入、螺纹断扣等失效现象,最终确定其在标准载荷循环下的安全使用寿命.通过开展对拉紧轴的疲劳试验研究、仿真计算与分析等工作,有效验证了可靠性寿命预测方法与模型的可行性.

切向流场影响下激光壁面加载特性

使用计算流体力学方法对激光壁面加载模型进行研究,重点分析受切向流场影响下,壁面出现熔池后所形成的两相流流场以及温度场。模拟结果表明:切向气流对激光壁面加载特性的影响不容忽略。激光加载初期,切向气流对壁面起气动冷却作用,随着熔池出现,熔池边界沿气流方向推移的速度快于向其反方向推移的速度。但随着熔池深度的增加,熔池的发展将呈现相反的趋势。随着加载过程不断持续,熔化边界向靶材内部推移的速度呈加速趋势。

TC4钛合金设定m值超塑性拉伸方法

根据TC4钛合金的超塑性变形机理研究成果,结合设定m值超塑性拉伸方法的设计思路,在VISUAL BASIC环境下编写出了设定m值超塑性拉伸控制程序。在完成对该程序充分调试的基础上,对TC4钛合金进行设定m值超塑性高温拉伸试验,在TC4钛合金最佳变形温度850℃的条件下,将m值分别设定为0.3、0.35、0.4、0.45进行高温拉伸试验,获得TC4钛合金延伸率δ分别为704%、762%、819%、858%,再将应变速率敏感指数m值与延伸率δ对应后生成关系曲线并进行回归分析,最终得到TC4钛合金超塑性应变速率敏感指数m值与伸长率δ的关系式。

二维激光切割机的动态分形球面雕刻工艺

采用分形图形方法研究二维激光切割机的球面雕刻工艺,几何推导了球面等高量化后的分形尺寸,数值重建了等高量化后的三维台阶球面轮廓仿真图,在分形理论基础上,提出动态分形方法以降低量化阶数过大所产生的不利影响。结果表明,二维激光切割机用该方法进行3D球面雕刻具有一定的可行性。

船用集装箱框架结构拓扑优化设计

为提高集装箱结构刚度,并保证结构质量不明显增加,本文首先建立集装箱结构有限元模型,并基于拓扑优化理论对集装箱的极限载荷工况进行应力计算与迭代优化,对支撑结构空间最优分布进行了最优化设计。计算结果表明,本文计算获得的支撑结构分布均匀,中间密度单元较少,轮廓清晰,便于制造加工,可为集装箱工程设计提供参考。

2A14铝合金筒体锻件成形工艺分析

在2A14铝合金筒体锻件试制过程中,采用十字镦拔加马架扩孔和芯轴拔长的开坯工艺方案,在立式碾环机上进行碾环生产,生产出了满足力学性能要求的锻件。

GH4169拉杆锻件成形工艺分析

针对GH4169拉杆锻件的技术指标要求,对锻件的成形工艺方案进行分析,结合生产实际,制定了合理的锻造工艺方案,总结了一套专门的工艺制造路线,生产出了符合技术要求的拉杆锻件。

WC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织的影响

在Ti(C,N)基金属陶瓷中,Mo2C常被用来提高Ti(C,N)和金属相Ni之间的润湿性。随着Mo2C价格的上涨,WC作为替代品引起了人们的广泛关注。研究了WC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷Ti(C0.7N0.3)-xWC-15%Ni显微组织的影响。研究结果表明,添加的WC都能固溶到TiC0.7N0.3中和(或)溶解到黏结相Ni中,显微组织都为典型的芯-环结构。当WC含量<15%时,WC对晶粒的细化效果不明显,当WC含量增至20%以上时,金属陶瓷的平均晶粒度明显下降至10μm以下。

TB6钛合金定m值法高温超塑性拉伸试验研究

在以往TB6钛合金研究成果的基础上,自行开发出定m值法超塑性拉伸控制程序来研究TB6钛合金的超塑性能,该控制程序具有自行拉伸控制、实时数据采集、分析处理和绘制监控曲线等功能。对该程序进行充分调试后,将TB6钛合金试样放在最佳变形温度750℃的条件下,设置拉伸程序中的应变速率敏感指数m值分别为0.30,0.35,0.40和0.45进行高温拉伸试验,采集数据得到TB6钛合金伸长率A分别为285%,318%,337%和367%。通过分析试验结果,绘制了应变速率敏感指数m值与伸长率A的关系曲线,再经回归分析,得到TB6钛合金超塑性应变速率敏感指数m值与伸长率A的关系式。

原位合成Al-Cr/Al复合材料及耐腐蚀性研究

本文采用超声辅助制备Al-Cr/Al原位复合材料。利用XRD、EDS对复合材料进行物相分析,应用扫描电镜观察增强体颗粒的大小、形貌和分布,并研究了复合材料的耐腐蚀性。结果表明,通过超声辅助制备的Al-Cr/Al原位复合材料中增强体颗粒呈多边形,尺寸细小,分布均匀;Al和Cr在高温下反应生成金属间化合物,这些金属间化合物会相互扩散,形成均匀的混合增强相;Al-Cr金属间化合物具有良好的耐腐蚀性,打断了基体的连续性,对腐蚀的深入和扩展有很强的抑制作用。复合材料的耐腐蚀性与增强体颗粒的含量、分布有关。