纳米材料微阵列超塑微成形机理与尺度效应

微成形技术是未来批量制造高精密微小零件的关键技术,但是,微小尺度下材料的塑性变形行为不仅表现出明显的尺度效应,而且零件尺度已经接近常规材料的晶粒尺寸,每个晶粒的形状、取向、变形特征对整体变形产生复杂的影响,难以保证微成形的工艺稳定性。本项目采用纳米材料进行微成形,制造微阵列,零件内部包含大量的晶粒,可以排除晶粒复杂性的影响,而且纳米材料具有超塑性,在超塑状态下,变形抗力和摩擦力都明显降低,从而显著降低微成形工艺对模具性能的苛刻要求,提高工艺稳定性和成形精度。目前,纳米材料超塑性微成形技术方面的研究极少,变形时纳米材料的力学行为、变形机理、尺度效应、位错演化、力学模型等关键问题还有待研究。采用电沉积技术制备晶粒尺寸可控的纳米材料,将工艺实验研究、性能测试、组织分析、力学性能表征、数值模拟相结合,深入探究了纳米材料微阵列超塑性微成形机理和成形规律,以促进该技术的广泛应用。     

TC4钛合金中空叶片扩散连接-超塑成形技术

采用扩散连接-超塑成形技术成形中空叶片在发动机减重方面具有重要的意义,本文进行了中空叶片的扩散连接-超塑成形实验,成形出质量较好的中空叶片,确定了最优的实验参数。分析了叶片芯板的壁厚分布以及上下面板与芯板的连接情况,并线扫描分析了扩散连接的接头。结果表明,随着扩散连接保温时间的延长,扩散连接接头的效果较好;通过多次试验得出,在成形温度T=920℃、内部气压P=2 MPa、成形时间t=2 h的条件下,进行超塑成形,成形所得的中空叶片表面质量良好,扩散连接接头较好,芯板的厚度变化较均匀。     

新型模块化质量特性测试工装设计与应用

针对卫星批量化生产对质量特性测试快速、高效、安全及可靠的需求,亟需设计一种柔性可扩展、操作简便、精度高和成本低的新型模块化工装,并可以实现一次装夹即可完成卫星三维质量特性测试的要求。文中从新型模块化工装的测试原理、结构形式及测试流程等方面进行分析,对新型模块化工装产生的误差项进行分析和推导。以某实际批量生产卫星需求为例开展设计验证工作,验证了误差分析的准确性及工装设计的合理性,结果证明：该新型工装满足批量卫星制造领域对测试工装的需求。     

微纳卫星火工冲击载荷缓冲装置设计及验证EI北大核心CSCD

火工冲击环境是卫星等航天器经历的最恶劣的力学环境之一,尤其是航天器与运载火箭分离时的冲击最为恶劣。星箭分离冲击会影响有冲击敏感元件的设备甚至航天器的正常工作,严重时甚至能导致发射任务的失败。因此,有必要研究火工冲击环境的抑制措施。针对某金属框架微纳卫星在研制阶段星箭分离实验过程中冲击响应过大的问题,结合火工冲击载荷来源、火工冲击传递机理以及火工冲击抑制方法,对整星进行了冲击载荷缓冲装置设计并进行了冲击及振动实验验证。实验结果表明,该火工冲击缓冲装置能够将冲击载荷降低70%以上,对航天产品的抗冲击分析及合理的结构设计具有重要意义。