针对飞机部件装配产品批量小、型号多、装配工序复杂、精度要求高等问题，开展了基于VR 的虚拟装配技术研究。产品在制造生产前，工艺人员在虚拟环境下规划产品的装配顺序和路径、选择工装夹具和操作方法，验证装配工艺设计的合理性，及时发现工艺中存在的各种设计缺陷、结构干涉等问题，直观科学地分析装配对象的可操作性、可视性、可达性，根据虚拟仿真模拟，修改和优化工艺方法、工装结构及生产线布局等，最终生成科学合理的产品装配工艺方案，缩短装配周期、降低装配成本、提高部件装配质量。

针对生产准备过程中人工逐项查看、查找MBD 模型中产品制造信息工作量大、耗时长的问题，基于MBD模型中工艺信息的存储规范，对非几何信息的检索、提取、分析、重构技术进行了研究，在此基础上开发了面向MBD模型的工艺信息组织与重构系统，满足了制造过程中不同阶段、不同角色、不同专业对产品数模信息不同层次的使用需求。

研究并实现了一种图像识别的铆钉自动尺寸检测系统，主要介绍了系统的工作流程和原理，给出了系统硬件组成，并在对CCD 相机的采集图像清晰度评价函数分析基础上，提出了一种适合多种铆钉检测的自动调焦方法。通过对图像滤波处理、边缘检测算法的论证分析，建立了适合铆钉检测的图像特征提取方案，最后给出了系统主要功能界面。

针对某型叉耳式翼身对接飞机在外场拆卸重装等特殊环境下，激光跟踪仪因现场环境等原因难以放置到满足测量精度要求的位置上进行直接测量的问题，提出一种基于视觉的直接测量方法。并搭建出该测量系统的模型，分析建立视觉测量系统所涉及到的关键技术，同时给出一种基于弧段组合的椭圆检测方法。最终通过模拟叉耳孔对接测量试验验证该方法的可行性。试验结果表明叉耳孔轴线间隙距离测量精度可达0.03mm，轴线角度测量精度达到0.025°，满足实际对接测量要求。

航空发动机机匣零件的设计采用整体化、轻量化设计思想，使得结构复杂、规格尺寸大、薄壁特征多，而设计精度要求却在逐渐提高，机匣件加工后产生的变形问题尤显突出。探讨了薄壁结构机匣零件加工变形产生机理，提出分区去除余量控制加工变形的方法。使用Prism 电子斑纹干涉钻孔残余应力仪测量了钛合金TC4 机匣毛坯表层深度残余应力，通过有限元仿真结果预测出机匣毛坯内部残余应力分布规律。建立了机匣切削加工的有限元仿真模型并进行数值仿真，对两种工艺路线下的变形进行对比分析。最后，通过机匣的切削加工试验验证了仿真结果的正确性。

随着复合材料在航空结构中的广泛应用，航空复合材料修补技术也成为研究热点。通过复合材料单面胶接维修方法，将抛物线型损伤演化规律应用于胶层的损伤分析。对商业有限元软件进行了二次开发并建立了数值模型，研究了补片尺寸与厚度对修补结构压缩强度的影响。对复合材料胶接修补结构试验件进行剩余强度试验，研究了补片形状、尺寸、厚度等参数对修补后结构压缩剩余强度的影响。数值模拟结果与试验值吻合良好，误差在5% 以内。

航空叶片的表面质量和型面精度直接影响航空发动机的气动性和使用性能，其型面的科学检测是保证航空叶片制造精度的重要技术之一。针对目前我国航空发动机叶片测量技术、仪器装备与国外先进水平存在差距的现状，通过对航空叶片型面三坐标检测技术研究现状及发展趋势进行归纳梳理，为叶片型面检测技术和相关仪器的开发提供参考。首先，阐述航空叶片检测的必要性并介绍叶片检测技术存在的一系列技术难点。然后，分析了叶片三坐标测量技术及设备的技术现状，并重点介绍了叶片型面三坐标检测过程中涉及的关键技术及其研究进展。最后，根据航空发动机叶片三坐标检测技术的现状及技术关键指出未来的发展趋势。

随着飞机气动、隐身等性能要求的提高，飞机外形曲率更加异形化，大量应用复杂凸凹曲率蒙皮，传统的拉伸成形方法已经不能完全满足新一代飞机蒙皮加工的要求。基于生产某型号飞机复杂凸凹曲率蒙皮这一背景，介绍了充液成形基本原理及关键技术，利用有限元数值模拟方法，分析板材充液成形过程中液室压力、厚度减薄率、板材失稳及贴胎度的变化规律，优化工艺参数，并且根据数值模拟结果指导工业生产。理论分析和现场实践证明：充液成形技术为复杂凸凹曲率蒙皮零件的制造提供了新的工艺方法，满足新一代飞机的凸凹曲率外形蒙皮的制造要求。

依照制定的规范化试验流程，进行额定工况和二倍超载工况下的静力加载试验和全寿命周期疲劳试验，以验证复合材料风扇叶片运转工况所需的力学性能试验，结果表明复合材料风扇叶片满足使用强度要求，具有足够疲劳寿命。试验流程制定和具体试验方法可为同类产品力学性能检测提供参考。提出一种曲面外形构件复合材料属性设置方法，基于该方法建立复合材料叶片有限元模型，应用该模型对复合材料叶片在额定工况离心力作用下的载荷- 位移响应进行计算。计算所得载荷- 位移曲线与试验结果基本吻合，验证了计算方法的合理性。

为提高新型飞机装配检测需求，提出了基于激光雷达的装配检测方法，使用激光雷达对装配零部件定位基准进行测量，并对测量数据进行分析，提取出关键尺寸信息，从根本上解决装配问题。结合飞机某部件装配检测实例，对其装配问题进行检测及分析，解决了飞机装配过程中配合尺寸超差问题。结果证明基于激光雷达的装配检测技术可高效准确地检测出飞机装配问题，对实现飞机数字化自动装配具有重要意义。

复合式直升机既可垂直起降、悬停和低速飞行，又具有高速、远航程和长航时的性能特点，无论是在军事还是在民用领域都具有非常重要的实用价值。对比常规直升机，总结了复合式直升机的性能优势，介绍了现今已发展的复合式直升机型号。针对复合式直升机的总体构型、气动干扰、操纵策略及操稳特性进行了较细致的总结。对复合式旋翼桨叶结构的选择、辅助推力/ 升力系统的抉择、复合式布局的技术特点进行了总结和分析。

Inconel617 合金材料在实际应用中以耐腐蚀性、高温抗氧化性能和耐磨性为主。但是，其本身耐磨性比较低。为了提高Inconel617 合金表面耐磨性，采用高速火焰喷涂与电子束表面改性技术在Inconel617 合金表面制备了WC–CoCr 陶瓷涂层。分析了合金层的微观组织结构和元素分布情况，测试了合金层的硬度与耐磨性。结果表明，在电子束熔覆处理过程中，涂层重熔与基体形成冶金结合，使其耐磨性能大大提高。熔覆层硬度相比Inconel617 合金硬度高出620HV0.3。

提出了基于视觉的发动机数字化安装系统的设计方案, 运用齐次坐标变换进行了发动机在笛卡尔空间的离线轨迹规划, 阐述了基于图像低秩矩阵复原的发动机位姿测量算法, 提出了基于视觉的发动机在线轨迹规划方法。进行了发动机安装试验, 试验结果表明, 这种新型的数字化安装技术具有很好的稳定性、高效性和精确性。