基于数据配准的零件精密装配最佳接触状态研究

针对零件表面几何形状误差分布对装配精度的影响与零件装配后配合表面接触状态尚不清楚的问题,提出一种基于数据配准的零件配合表面最佳接触状态确定方法。分析零件表面几何形状误差分布特性,利用数据配准技术提出配合表面接触点确定方法,并采用粒子群优化算法求解最佳接触状态;在此基础上采用小位移旋量表示零件表面的几何形状误差,提出一种基于接触状态的配合误差计算方法,从而实现零件装配精度的初步预测;通过实验验证了所提模型和方法的有效性。研究结果表明：数据配准方法可确定零件装配时的接触点位置和接触状态,预测精密高刚度零件的装配精度;从统计意义上证明,零件的形状误差分布对精密装配的影响不可忽略。     

航空产品磁粉检测与渗透检测分析

为更好控制航空产品的表面质量,对生产中遇到的磁粉检测和渗透检测典型问题进行分析,找出原因,提出解决方案,建立分析问题的方法和途径.用模拟样件或实际样件进行磁粉和渗透检测,在UV-A紫外灯下目测,从零件表面荧光显示的分布、外观和形状探究表面粗糙度、油脂、加工工装、零件显微组织等对显示结果的影响,进一步分析金相组织.结果表明:显示的快速评定可通过目测显示的分布和形状实现;零件表面全部覆盖荧光,显示为表面不干净或粗糙度导致;位置规律出现的显示为结构上的凹槽或配合界面导致.     

弹丸形位参数对磁阻发射器性能影响研究

在单级磁阻型线圈发射器的发射过程中,影响其发射性能的因素很多,重点研究弹丸形位参数对单级磁阻型线圈发射器发射性能的影响.所研究的弹丸形位参数主要包括弹丸头部形状和弹丸初始触发位置.弹丸头部形状包括平头、锥形头和圆头三种,弹丸初始触发位置主要用弹丸与驱动线圈的相对位置来表示.利用Ansoft有限元仿真软件进行了动态仿真,得到了较为理想的弹丸头部形状以及最佳的弹丸初始触发位置,同时进行了试验验证.仿真和试验结果为后续多级磁阻型线圈发射器的研究提供了指导.     

基于谐波理论的轴孔特征误差分离与表面形貌预测

轴孔零件作为机械产品中应用最为广泛的核心零件趋于向高精度、高强度、多元化方向发展,其质量控制和质量评价至关重要。针对轴孔零件的形位误差分离问题,在研究了传统的误差分离技术和谐波理论的基础上,提出了轴孔零件形位误差的谐波分离方法。根据在零件上测得的周期性数据,分析了各次谐波误差的产生机理,提出了控制低次谐波误差的措施。利用空间点矢量法获得了测量点实际位置,结合拟合算法对零件表面形貌进行了预测。通过实验验证了形位误差谐波分离和表面形貌预测方法的准确性和合理性,为轴孔零件的表面质量评价和预测提供一种新的思路。     

基于三维造型的复杂形状零部件质心位置测量

针对微小型复杂形状零部件质心位置难以测量的问题,采用计算机辅助三维造型技术,通过对零件尺寸的变换,提出了极限质心位置和平均质心位置的测量方法。该方法可极大地降低质心位置测量成本。但该方法未考虑形位误差的影响。经简单算例验算,该方法所得结果与理论计算结果一致。     

三轴台测试陀螺加速度计试验误差补偿

分析了测试陀螺加速度计的试验中存在的三轴台位置误差,得出引起三轴台位置误差的原因为三轴台的定位误差和动不平衡扰动,研究了两种位置误差对仪表测试结果的影响,提出采用总体最小二乘法补偿三轴台的位置误差.总体最小二乘法为一种具有噪声清除的方法,其应用有效地补偿了测试试验中三轴台的位置误差,提高了陀螺加速度计的测试精度.     

重复使用运载器末端区域能量管理段三维制导轨迹在线推演研究

研究了重复使用运载器(RLV)末端区域能量管理段(TAEM)三维制导轨迹在线推演算法。根据RLV当前动压、位置和航向,规划动压参考剖面和横侧向参考轨迹,采用基于高度的质点动力学方程在线推演出满足过载、动压约束以及终点动压、位置和航向要求的三维轨迹。横侧向参考轨迹规划分为2个阶段,即消除横向位置误差兼顾减小纵向位置误差阶段和消除纵向位置误差阶段,提出了组合使用3种模态消除纵向位置误差的新方法。对于三维轨迹推演,提出了采用航迹倾斜角补偿法二次推演三维轨迹的新算法,修正终点位置误差超过自动着陆(ALI)容许范围的三维制导轨迹,使误差进入容许范围。仿真计算结果显示,该三维轨迹在线推演算法具有快速、准确、对初始点位置和航向分布鲁棒性强的特点。     

双星导航与捷联惯导系统在快速载体组合制导中的应用研究

利用卫星导航信息修正惯导信息是一种常用的信息融合方法.以捷联惯导(SINS)为基础,结合双星定位系统的特点,为了满足高动态载体高精度定位的需求,对于所提供的导航信息要求提供对应的延迟时间.分别建立了SINS和双星系统的导航方程,分析了它们的误差组成与特性.以此为基础,把双星导航与惯导导航数据中的位置差数据建立成时变参数的时间二次多项式形式,根据它们采样周期不一致的特点,并且双星导航数据时间间隔存在一定随机性的问题,采用递推最小二乘法(RLS)对位置误差模型的参数进行估计,进而得到临近周期实时补偿的位置与速度误差函数,与SINS数据复合就得到了融合后的高精度数据.该方法不需要对于误差的先验知识有所了解.仿真结果说明了这种方法的有效性.     

双星导航与捷联惯导系统在快速载体组合制导中的应用研究

利用卫星导航信息修正惯导信息是一种常用的信息融合方法。以捷联惯导(SINS)为基础，结合双星定位系统的特点，为了满足高动态载体高精度定位的需求，对于所提供的导航信息要求提供对应的延迟时间。分别建立了SINS和双星系统的导航方程，分析了它们的误差组成与特性。以此为基础，把双星导航与惯导导航数据中的位置差数据建立成时变参数的时间二次多项式形式，根据它们采样周期不一致的特点，并且双星导航数据时间间隔存在一定随机性的问题，采用递推最小二乘法(RLS)对位置误差模型的参数进行估计，进而得到临近周期实时补偿的位置与速度误差函数，与SINS数据复合就得到了融合后的高精度数据。该方法不需要对于误差的先验知识有所了解。『方真结果说明了这种方法的有效性。     

源位置误差对JTIDS相对导航质量影响分析与改进

利用联合战术信息分发系统(JTIDS)实现相对导航功能时,消息源自身位置存在的随机误差会在导航解算中对导航质量产生影响。针对此问题,文中推导出JTIDS相对导航环境下克拉美-罗界(CLRB)的表达式,定量的分析了源位置误差对导航解算的影响,并采用一种两步最小二乘的定位解算方法,用以消除源位置误差带来的影响。仿真结果表明,源位置误差对导航解算影响较大,而采用文中算法能够有效的抑制源位置误差的影响。     

多维变量对机械加工误差影响系统分析

针对加工零件传统单一变量对加工误差统计分析,不能解决多关联变量之间的关系对加工误差的影响问题,提出一种多维随机变量的机械加工误差分析系统。通过分析加工零件的关联尺寸,用Matlab建立加工误差的分布规律图,分析产生有效加工误差的概率;用统计产品和服务解决方案(statistical product and service solution,SPSS)对测量出的关联尺寸组进行Q型聚类分析,分析加工误差易发生段;用3维点图法分析关联尺寸产生的系统误差和随机误差;建立环形轴类零件的加工误差系统分析模型。结果表明,该分析系统能提高机械加工误差分析的精确度。     

捷联惯组历次测试数据小样本统计特性研究

捷联惯组历次测试数据样本总体分布及其参数是未知的,提出了"二次统计法"研究捷联惯组历次测试数据样本总体分布形式,根据捷联惯组误差系数的稳定性要求,确定了其样本总体分布的方差。在此基础上,根据验前信息的不同来源,以及验前信息与历次测试数据之间的统计关系,分4种不同情况确定其样本总体均值的验前分布。以验前分布为基础,利用贝叶斯方法获得其验后分布。验后分布集中了3种有用信息(总体信息、验前信息和样本信息),是对总体分布参数的最终认识,因此基于验后分布的统计推断是更为有效,也是最合理的。最后通过稳健性分析检验验前、验后分布的稳健性。     

大型球面精密磨削的球度判别与误差在位补偿方法研究

提出了一种针对大型球面精密磨削、基于图像识别的球度误差判别和误差在位补偿新方法,主要原理是根据展成法球面磨削原理在球面上形成的磨削迹线形貌特征来判别球面的形状误差。根据球面形状误差,来判别砂轮磨削主轴旋转中心线与球体旋转中心线的几何位置偏差状况,对机床几何误差进行分析和数学建模,在此基础上,提出了展成法球面磨削球度误差的在位补偿方法,并设计了在位补偿装置。实验表明该方法可以有效提高大型球面磨削的形状精度。     

大轴圆度误差在线测量新技术

针对大型轴类零件进行圆度误差测量存在的不足,提出一种采用电感测微系统和计算机实现大轴圆度误差在线测量的新方法。采用最小二乘圆法,通过电感测微仪获取被测零件的表面轮廓参数数据,由自编的数据处理软件对零件的表面轮廓参数数据处理和检测。理论分析与实验结果比较表明,该测量系统技术先进、测试精度高、仪器性能可靠、操作方便、可在线使用,能解决对大型轴类零件进行圆度误差测量的实际问题。     

铁磁材料组合型裂纹的漏磁数学模型

实际的裂纹几何形状千差万别 ,使得漏磁场的分布与标准裂纹理论分析结果产生误差 ,造成定量检测的困难。本文对宽度在 5 0微米以下的 12 8条裂纹形状进行了统计分析 ,模拟了一种组合型裂纹 ,建立了裂纹漏磁数学模型。实验结果表明 ,组合雷丸漏磁模型较好地反映了漏磁与裂纹几何形状之间的关系 ,可作为漏磁信号定量分析的依据     

目标近场电磁散射中心建模与特征参数反演

为了通过较少散射场数据实现雷达目标特性建模和参数反演,提出了一种基于时频图多普勒特征的散射中心建模和特征参数反演方法,采用单频点下的一维角度近场扫描数据实现对目标二维散射中心的提取。通过平滑伪Wigner-Ville分布(smooth and pseudoWigner-Ville distribution,SPWVD)分析方法生成高分辨率时频图,根据不同类型散射中心的多普勒特征,通过Radon逆变换(inverse Radon transform,IRT)提取散射中心模型的位置和幅度参数,并将提取的散射中心位置参数与几何模型参数、散射中心模型重构雷达散射截面积(RCS)与仿真的RCS进行了性能对比。结果表明:该方法只需要单频点的一维角度扫描数据,即可有效提取目标散射中心位置和幅度等特征参数,且重构RCS的均方根误差小于3 dBsm。     

基于工业相机的微零件二维尺寸在线检测方法

针对微零件加工过程中微零件二维尺寸难以在线检测的问题,提出一种基于发光二极管背光源和工业相机的微零件二维尺寸在线检测方法。该方法由发光二极管背光源、光学镜头、支架台、工业相机及计算机组成检测系统。测量时首先对相机每个像素表示的实际尺寸进行标定,然后用检测系统获得微零件的图像,最后用快速亚像素边缘检测算法对图像进行处理,获得微零件的二维尺寸。实验表明:该方法具有较高的测量精度和较快的测量速度,能够实现微零件二维尺寸的在线检测。     

飞机整体结构件加工变形的初始残余应力-初始几何误差耦合影响与控制

随着高速铣削中材料的去除，毛坯初始残余应力的释放必将引起飞机整体结构件的加工变形。分析具有初始几何误差的毛坯初始残余应力释放造成的加工变形是控制加工质量的核心，对于实现加工过程的精密化至关重要。建立加工变形的力学模型及其相应的有限元方法，揭示毛坯初始几何误差对零件变形的影响规律。以最小变形为目标建立加工位置的优化模型，根据相邻两个加工位置的增量不超出阈值这一条件，提出优化模型的步长递减算法。计算结果表明：无论变形趋势还是幅值，三框整体结构件加工变形的模型计算值、有限元仿真值与试验结果均非常吻合；毛坯有初始几何误差与无初始几何误差两种情况下，三框整体结构件的最佳加工位置分别为22.754 3 mm和23.265 mm，相应的零件变形值分别为-0.006 mm和-0.007 mm；毛坯无初始几何误差时，零件在位置22.754 3 mm处的变形为0.043 mm；毛坯有初始几何误差时，零件在位置23.265 mm处的变形则为-0.144 mm；所得结果进一步验证了毛坯初始几何误差对零件变形具有极大影响。     

基于数字射线成像的航空发动机涡轮叶片缺陷尺寸的自动测定

在航空发动机涡轮叶片的缺陷检测线上,缺陷尺寸的自动测定是实现在线检测的关键。为了解决这一问题,分析了叶片数字射线成像(DR)的纹理特点,通过区域分割点将图像分成不同纹理区,提取各个区域的灰度分布函数以减少纹理对缺陷的干扰。消隐纹理后的图像灰度服从正态分布,遵循背景和信号（缺陷）在正态分布曲线上的取值特点,设置灰度阈值,将灰度值并入集合和数组,最后对航空发动机涡轮叶片的缺陷进行了正确的尺寸和形状测定。     

可用于单发或连发射击时的立靶密集度测量

声定位靶是一种电子靶,它可以用于自动记录超音速弹丸穿过靶平面的座标,声定位靶的定位精度取决于许多因素。例如,取决子弹丸穿过靶平面的位置和声定位靶的尺寸。对于使用者来说,了解造成定位误差的原因和避免测量误差的方法十分重要。本文讨论了弹丸穿过声定位靶靶平面不同位置对测量误差的影响,推导出无误差测量条件和声定位靶的有效(即无理论定位误差)靶面。由此得出了扩大有效靶面的方法及声定位靶的局限性。