一种复合材料跨声速颤振模型的部分结构相似设计方法

部分结构相似设计方法是一种较为实用的复合材料颤振模型设计方法,可用于飞机机翼、尾翼的跨声速颤振模型设计.该方法采用部分结构相似颤振模型设计策略,在动力相似模型的基础上,增加对主要受力构件和蒙皮的布置及传力路线的模拟.从而可以提高模型刚度分布和质量分布的模拟精度,进而提高振动特性和颤振特性的相似程度.以某飞机平尾跨声速颤振模型设计过程为例,对该方法进行验证.模型的质量特性测量结果与模态特性试验结果表明设计方法的合理性和正确性.     

面向飞机颤振模型设计的结构拓扑优化研究

飞机颤振模型的结构设计是一个以固有频率为目标、兼具结构相似要求的反求问题。针对拓扑优化方法只能得到不规则孔洞而无法满足模型相似要求的难题,提出了一种含规则几何约束的结构拓扑优化方法,并将基于单元材料特性更改的方法与双向渐进结构法相结合,利用敏度再分配方法,实现了以频率为目标、具有规则孔洞的结构拓扑优化,且有效抑制了优化中的棋盘格式和局部模态现象。某飞机机身壁板的优化算例证明,该方法能设计出具有给定固有频率的结构,并使之与原机身具有一定的结构相似性。     

面向机身颤振模型结构设计的拓扑优化方法

飞机颤振模型的结构设计是一个以固有频率为目标且具结构相似要求的反求问题.为了实现设计兼具结构和弹性特征相似的机身比例模型的目的,提出基于拓扑优化技术的机身颤振模型结构设计方法.该方法采用含规则几何形状的有限元集合描述机身骨架的结构特点,引入独立于有限单元网格的"节"作为结构修改的基本单位,构建与原机结构相似的格栅骨架加蒙皮有限单元模型,并将拓扑优化中的相邻敏度分配法与双向渐进结构法相结合,实现了以频率为目标、以体积为约束的拓扑优化.经过某圆筒机身的颤振模型优化算例证明,该方法有效地保证了优化后模型与原模型的结构相似性,并且达到了给定的固有频率,为飞机颤振模型设计提供了有益的借鉴方法.     

切削颤振的动力学模型研究

振动是金属切削加工过程巾经常遇到的一种现象,也是影响零件加工质量和限制生产率提高的主要因素之一。本文在切削颤振机理研究的基础上,对切削颤振的二维稳定性进行了研究,推导出了在稳定性极限条件下,轴向切深和主轴转速的关系,并用Matlab进行了计算仿真。     

再生颤振的稳定性模型研究

在刀具和工件之间产生的自激颤振不仅影响工件的表面粗糙度和加工精度,而且对刀具寿命有不利影响,甚至无法进行切削加工,这就直接影响生产效率的提高。本文对切削颤振的稳定性模型进行了研究,推导出了稳定切削极限条件下,主轴转速和轴向切深的关系表达式,并用Matlab进行了仿真计算。     

CK1E飞机颤振模型的结构动态设计

本文提供了有限元逆特征值法、两步修改的结构动态设计方法。用这些方法分别设计了CKIE飞机颤振模型的垂直尾翼和水平尾翼,满足了给定的固有频率、固有振型、重量和重心等要求。最后,设计的模型得到了振动试验的验证,实验结果表明设计是成功的。     

切削颤振模型及机理研究

提出了同时考虑工件系统和刀具系统对切削颤振影响的２自由度切削系统模型,用此模型解释了双频颤振和单频颤振产生的机理,提出了产生的条件,并进行了试验验证。     

高速风洞3D打印金属模型制造与试验

风洞试验金属模型是飞行器开展高速风洞试验的重要载体,对模型制造表面粗糙度、强度和刚度性能、制造效率等要求高。金属3D打印技术已经在航空航天、医疗等领域得到了广泛的应用,其技术逐步成熟,且具有传统机械加工所不具备的特殊优势,因此,在高速风洞试验金属模型制造中具有广泛的应用前景。为促进金属3D打印技术在高速风洞试验中的应用,针对高速风洞金属模型制造的特殊要求,基于金属3D打印技术开展了高速风洞试验模型制造和性能测试研究,包括30CrMnSiA金属材料粉末制备、试件性能测试、模型流固耦合分析、基于高速风洞试验的中空模型设计和3D打印制造等,并在高速风洞中开展了验证试验,结果表明3D打印的高速风洞金属模型能够满足风洞试验要求,并成功应用于多项高速风洞试验金属模型3D打印制造。通过该研究,成功突破了金属粉末制造、模型强度刚度性能和表面粗糙度保证、3D打印风洞试验金属模型设计等关键技术,成功实现了金属3D打印技术在高速风洞试验中的应用。     

颤振模型的建模与物理参数辨识

本文在试验的基础上,探讨了用试验模态技术更精确地辨识模态参数的措施。详细地讨论了振型归一、标定与模态质量问题。最后,给出了由模态试验得到的模态参数进行物理参数辨识的理论与方法,并将此结果推到复模态情况。     

基于MBD的复合材料制造模型构建

为实现基于模型定义技术在复合材料数字化制造中的应用,结合复合材料结构的成型工艺特点,提出一种基于MBD的复合材料制造模型构建方法。首先根据复合材料结构成型过程中的典型状态,将复合材料制造模型进行阶段划分;然后对各个阶段的模型组成信息进行分析并给出基于MBD的数字化定义;最后给出了复合材料制造模型的应用方案。基于MBD的复合材料制造模型将复合材料结构的设计、制造和检验过程紧密集成,将进一步提高企业的复合材料数字化制造能力。     

机翼颤振模型梁架加工变形研究

机翼颤振模型对模拟飞机动力学特性、刚度分布、质量分布与气动外形具有重要意义.其梁架的性能对飞机模拟颤振试验有着重要的影响.机翼颤振模型梁架由于尺寸大、结构复杂、刚度差,在铣削加工中变形较大,其精度难以控制.为此,借助有限元软件对其进行铣削加工仿真,获得已加工表面残余应力,进而预测梁架铣削时的加工变形.在此基础上,对梁架加工工艺进行优化,提高加工精度.     

面向网络化制造的动态自组织制造资源模型的研究

在分析网络化制造模式下制造资源模型新的特点的基础上，提出应用STEP、面向对象和XML等技术，定义适用于网络化制造的制造资源模型标注语言——MRMML，构建基于MRMMI，的动态自组织制造资源信息模型。分析了应用STEP和面向对象技术构建的制造资源模型、STEP Express模型到XML Schema映射的实现机制、MRMML Schema表示模式，以及基于MRMML动态自组织制造资源模型的框架构建等关键技术。开发了基于MRMML的制造资源数据转换模块，实现了制造资源信息基于网络的传输、共享和交互。     

制造网格中制造资源封装的经济模型

随着制造网格研究的逐步深入,制造资源封装问题引起了广泛的关注,对制造资源的封装不仅要求其在操作上能以统一的方式进行访问,也要求其能在功能、性能等方面体现出特殊性,以QoS满足用户的需求。本文在分析了制造网格中制造资源封装存在的一定问题后,提出了引入经济模型解决制造资源性能无法表达的问题,并通过全自动线束机的封装为例,验证了其的可行性。     

基于XML面向工艺设计的制造资源模型

随着网络化制造模式的实施，不同企业之间存在着大量异构信息的交互和共享，可扩展的标记语言技术为实现网络上环境异构信息的交互提供了解决方案。本文提出应用XML技术建立适用于网络化制造式面向工艺设计的制造资源模型的思想，并对实现该模型所涉及的关键技术和实现方法进行了研究，在此基础上建立了基于网络面向工艺设计的制造资源工具，作为一个主要的支撑模块，在RR－CAPP系统中得到了应用。     

制造软件互操作性模型

为了把握制造软件互操作性的本质,正确理解互操作性与软件集成之间的区别和联系,进而寻求恰当的技术和方法来解决制造软件互操作问题,以语义互操作性的定义为基础,给出了制造软件互操作性的定义,分析了互操作性和系统集成的区别和联系。针对制造软件领域在目前的系统集成中遇到的困难,分析了制造软件互操作性需要解决的问题,建立了制造软件互操作性模型,并对其支撑技术进行了分析。基于该模型采用模型驱动架构的软件开发方法,进行了计算机辅助工艺规划系统和计算机辅助夹具设计系统的互操作性研究,对制造软件互操作性模型进行了初步验证。研究表明,采用层次化的制造软件互操作性模型能够针对产品信息逐步实现不同级别的数据交换和共享,是实现制造软件互操作性的有效途径。     

智能制造系统的多Agent模型研究

提出了一个智能制造系统的多Agent模型，其中Agent代表基本的处理实体，Agent的特性用Petri网来表示。由于Agent具有自主性、社会交互性、反应能力和预动能力的特点，使得能够进行分布式决策，而系统的合作是通过通讯和协商解决的。Agent在交互的过程中被赋予角色，从而能够满足智能制造中复杂过程建模灵活性的需求，并能够构建一个可重用部件的扩展框架。     

基于颤振试验数据分析的矩阵束方法性能研究

为将矩阵束引入颤振试验数据处理的工程应用领域,基于随机信号仿真,采用蒙特卡罗方法分析了该方法的数值性能,研究了样本长度、信噪比及计算参数对计算性能的影响,并在飞机机翼气弹模型的风洞颤振试验中进行了验证。与传统频域方法的比较分析表明,矩阵束方法性能良好,是一种可靠的模态参数估计方法。     

基于功能语义扩展的网络化制造环境下的资源发现研究

对网络化制造环境下制造资源发现的总体流程进行分析,将制造资源发现划分为三个过程:资源定义、任务定义、面向任务模型的资源匹配。在简要描述资源表达模型和面向制造特征的任务表达模型的基础上,结合当前语义Web的研究成果,采用基于制造资源本体的功能语义扩展方法,对资源-任务匹配中的关键概念进行了定义,并构建了资源发现算法,通过应用实例验证了该算法的有效性。     

快速成型制造中几何模型和数据模型的处理技术

提出了快速成型制造所需的输入数据的要求,分析了几种几何模型对输入数据的影响,指出了当前数据模型的缺陷,提出了新的改进方法。