飞机防护瓦智能装配系统研究

针对当前飞机防护瓦装配型架功能单一、自动化程度低、装配效率低、装配过程可控性差等问题,研究了一种飞机防护瓦智能装配系统.该系统集成了拉压力自适应控制技术、模块化技术.基于模块化理念将防护瓦智能装配系统划分翻转组件、保型组件、移动组件和拉压组件.拉压组件采用力与位移的自适应控制算法,保证了拉压力大小与方向的精确性.结果表明:智能装配系统实现了全机防护瓦集成装配,保证了稳压过程方向与大小的精确性,提高了装配效率.     

增材制造技术粉床的数值模拟与分析

选择性激光烧结等增材制造工艺中粉床特性对成型工艺有重要影响。针对颗粒粒径分布类型和层厚等对粉床特性有影响的问题,通过分析增材制造技术中粉床填充过程,提出了一种基于离散元法的增材制造粉床的数值模拟分析方法,分析论述了不同粒径分布和不同层厚对粉床填充性能的影响。结果表明：单一粒径粉床和粒径高斯分布粉床的填充密度和平均配位系数均随着层厚的增大而增大,最后趋于稳定;单一粒径粉床和粒径高斯分布粉床的填充密度和平均配位系数在层厚为80μm和400μm时均大致相等,在其它层厚时,粒径高斯分布粉床的填充密度高于单一粒径粉床的填充密度,且差值随着层厚的增大先增大后减小;单一粒径粉床的平均配位系数高于粒径高斯分布粉床的平均配位系数,且差值随着层厚的增大先增大后减小。这些研究结果可为增材制造粉床颗粒粒径分布类型和层厚选取提供参考依据。     

载气式同轴送粉3D打印喷头粉末流场数值分析

针对现有3D打印设备铺粉工艺在缺损零件修复上存在的局限性,提出了一种将送粉与送胶集成的载气式同轴送粉3D打印喷头设计方案。完成了同轴喷头结构设计,建立了粉末流聚焦浓度与混合流速度的数学模型,分析了在固定流速和固定送气量时粉末流汇聚浓度与混合流速度沿轴向的变化。在气固两相流理论基础上,建立欧拉-拉格朗日模型对载气式送粉喷头的气固双相流进行了耦合计算,得到了不同粒径分布的两类粉末颗粒材料对特征参数的影响。结果表明,简化数学模型与欧拉-拉格朗日模型结论一致：送气量、送粉量以及颗粒特性主要影响粉末流聚焦浓度和传送速度,对聚焦焦距影响较小,聚焦焦距主要受送粉通道倾角和气流通道宽度影响。载气粉末流特征参数的获取,为优化粉同轴送粉喷头结构参数和零件成型参数提供了依据。     

基于熔融沉积技术的快速熔模铸造工艺实践

确定新产品的熔模铸造工艺需要反复试验验证,设计周期长,成本高。利用熔融沉积技术(FDM)打印ABS模样,采用常规方法用蜡制造浇冒系统模样,二者黏接组成模组。涂挂试验配方的涂料实现挂砂,通过高压釜脱蜡和焙烧炉脱ABS两步过程,获得完整的型壳。焙烧、浇注、冷却后,进行喷砂清理,采用三维扫描仪检测产品尺寸。实现了基于熔融沉积技术(FDM)的快速熔模铸造生产铸钢件。     

飞机零部件自适应装配系统研究

针对当前飞机零部件装配型架自动化程度低、装配过程可控性差等问题，研究了一种飞机零部件自适应装配系统。该系统集成了虚拟技术、激光跟踪仪检测技术与柔性定位技术，采用了基于力与位移的全闭环控制方法，借助虚拟装调系统实现关键部件的自适应定位与装夹。系统采用某型机机头锥作为自适应装配验证对象，完成了对该部件的自适应精确装调，保证了安装精度，实现了装配过程中力与位移的监控。     

多孔钛骨组织工程支架设计及孔结构表征

针对目前骨组织工程支架微孔结构难以准确设计制备的问题,提出了一种基于点云的参数化建模+3D打印新方法。通过提取cube(C)、diamond(D)、gyroid(G)3种结构的型面函数点云数据,完成对不同孔结构特征的参数化建模。通过对模型有限元力学分析,对不同孔结构特征的多孔钛骨组织支架进行力学设计与订制。借助激光选区熔融(SLM)3D打印技术,完成对不同孔特征的骨组织支架快速成型。对多孔钛骨组织支架进行了相关材料学表征,包括孔结构表征与力学性能测试。结果表明:参数化模型的快速成型制造,能够有效地设计制备钛合金骨组织工程支架的孔结构特性,且可有效设计订制支架的力学性能,从仿生的角度实现多孔钛合金骨组织工程支架生物学功能的设计优化。