六点定位原理在发动机叶片夹具设计中的应用

航空发动机叶片工艺流程复杂,造成加工基准的频繁转换,但随着叶片工艺刚度的降低以及加工过程中榫头产生的位置与尺寸上的误差,需针重新对叶片型面的非规则几何特征,设计快速准确装夹的专用工装。在分析叶片加工特点的基础上,结合六点定位原理和低熔点合金浇注方法,设计了一套适应其加工的工装夹具。将该夹具应用到叶片的基准修复工作后,基准的修复效率提高约40%,同时经该夹具重新设置的基准正确有效,保证了叶片在进一步的机械去量加工中余量去除完整,叶身型面各点尺寸加工到位。因此,该夹具具有高适应性,高精度且装夹快速方便的特点,尤其满足中间加工工序的叶片型面定位需求。     

轴流压气机旋转失速建模与检测II: 基于北航低速压气机试验台的实验研究

轴流压气机旋转失速和喘振的提前检测对于提高压气机工作效率和稳定性具有重要的意义.本文以北京航空航天大学航空发动机重点实验室的低速轴流压气机实验台为研究对象,基于确定学习理论及动态模式识别方法,开展旋转失速初始扰动近似准确建模和快速检测研究.首先,在压气机机匣壁面周向布置多个动态压力传感器,获取压气机失速前和失速先兆的动态压力信号,基于确定学习理论对旋转失速初始扰动的内部系统动态进行建模;其次,基于以上建模,利用微小振动故障检测方法实现对旋转失速的离线和在线提前检测.实验结果表明,本文所提方法能够在不同转速情况下,提前0.3 s~1 s实现对旋转失速的实时在线检测.     

铸件曲面及其模型曲面逆向工程并行设计技术

研究目的是通过逆向工程方法实现铸件曲面及其模型曲面的并行设计。已知与铸件安装配合的曲面数据及铸件各截面厚度,确定铸件的加工变形和加工余量后,分别求出铸件曲面和模型曲面的离散有序数据作为神经网络的样本数据。建立RBF神经网络拓扑结构,利用神经网络拟合铸件曲面和模型曲面,实现两种曲面的并行设计,曲面精度高,计算速度快。通过实例证明该方法可以实现曲面的并行设计,缩短研制和设计周期,提高效率。     

MBS机构的UML建模与计算机仿真

利用面向对象的设计方法和多刚体系统动力学方法，利用UML(Unified Modeling Language)统一建模语言建立多体机构模型，结合机构实例进行计算机仿真，取得了很好的仿真效果。     

激光熔化镁合金凝固组织及腐蚀行为

采用Nd:YAG毫秒脉冲激光器,在高纯氩气保护下扫描AZ91D镁合金样品,采用X射线衍射仪(XRD),光学显微镜,扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM)等对处理后镁合金表面形貌、组织、成分进行研究。使用模拟改性体液和质量分数为3.5%的NaCl溶液对实验样品进行腐蚀,观察腐蚀表面并计算材料腐蚀率。结果表明:在相同腐蚀时间下,与未被处理样品相比,激光处理后镁合金由于其显微组织中细化的α-Mg相与β-Mg_(17)Al_(12)相,及选择性气化现象和基体合金化学成分共同导致表面Al元素富集提高了表层的抗腐蚀性能;通过测算激光熔化区枝晶晶胞尺寸与冷却速率的关系得到其凝固方程。     

适用于优化建筑结构声振特性的多重模态减缩策略

建筑结构的声振特性是衡量建筑舒适性的重要指标之一,也是直接影响建筑使用寿命的重要因素,开展建筑结构声振特性优化的设计方法研究具有重要的工程意义。以建筑结构为研究对象,将其看作声固耦合系统——固体域为混凝土材质的楼板和墙壁板构成的长方体结构,结构内部腔体填满可压缩空气。引入分支模态发展了多重模态综合理论,建立了基于子结构固定界面模态、连接面分支模态和声学体自由子结构模态的减缩模型,极大地提升了声固耦合系统声振特性的分析效率;基于该减缩模型发展了一套建筑结构内部声压级优化方法,重点分析了建筑结构内部声压级与墙壁厚度、楼板-墙壁连接面上刚度之间的定量关系,并以腔体内部平均声压级为优化指标给出了优化策略。本文所提出方法和分析结果可为建筑结构声振特性的分析和设计提供参考。     

支承松动转子系统模型及其故障诊断方法研究

针对滚动轴承转子系统支承松动故障,以转子动力学、Hertz接触理论和非线性动力学理论为基础,建立了转子系统的动力学模型.在对转子系统动力学方程进行数值积分之后,利用频谱和小波变换对所获振动信号进行了处理,并将结果进行了比较、分析.     

柔性机构运动参数动态可靠性分析方法研究

研究目的是提出柔性机构运动参数动态可靠性分析方法,给出了柔性机构运动参数动态可靠性分析的广义模型.将驱动力（矩）、摩擦和阻尼力（矩）等作为随机变量,应用蒙特卡罗方法,取得动态参数样本,再利用人工神经网络方法,根据抽取的样本对网络进行训练,统计网络输出的动态参数分布,得到机构动态可靠度.空间站柔性展开机构动态可靠度计算实例表明该方法减少了计算时间.     

基于MATLAB的双余弦滚动活齿传动的廓线分析

提出一种能实现任意齿差数的新型活齿传动的啮合副曲线——双余弦啮合副曲线,基于这种啮合副曲线推导出激波凸轮和中心轮的廓线方程。利用MATLAB对廓线方程进行编程,实现了任意齿差数活齿传动的激波凸轮和中心轮的廓线设计,为后续的活齿传动设计的三维建模提供三维曲线数据,并分析几个齿形参数对廓线曲率的影响。不同于传统活齿传动研究中所使用的"等效机构法",基于双余弦啮合副曲线的设计方法,只需改变几个参数就可以实现任意齿差数的活齿传动设计。     

高温堆燃料元件气动力提升过程的数值模拟

为研究高温气冷堆中燃料球的气动力提升过程，本文采用三维计算流体力学数值模拟与三自由度动力学仿真解耦的方法对燃料球的运动轨迹进行了模拟。通过计算流体力学方法计算了燃料球在提升管内所受的气动力，运用三自由度动力学仿真给出了燃料球在输送管道内的运动轨迹。将数值模拟的运动轨迹与实验测量的结果进行对比发现，本文数值模拟可准确地预测燃料球的运动轨迹和碰撞次数，与实验结果相符。这表明本文方法可用于模拟高温堆燃料球的气动力提升过程。