纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）具有高比模量、高比强度、良好的抗腐蚀性和低热膨胀系数等优点，在航空航天和汽车领域获得了广泛的应用。由于FRP力学性能上的各向异性及组织上的非均质特性，使其成为一种典型难加工材料。为揭示FRP切屑去除机理及表面缺陷形成机制，近年来以离散元方法和有限元方法为主的仿真技术逐渐应用到该材料切削研究领域。本文总结了近年来国内外学者在FRP切削仿真领域的研究现状与进展，重点阐述了宏观机械模型、微观机械模型和微宏观机械模型有限元建模方法在FRP切削仿真中的应用，并指明了未来复合材料及其叠层结构切削仿真研究的重点与关注点。

    航空发动机叶片型面轮廓精度是对其加工质量进行评价的重要指标，测量手段是验证航空发动机叶片合格性的关键技术保证。面临航发制造业的高效测量要求，普通三坐标测量技术较难满足航空发动机叶片测量效率要求，光学测量技术是解决这一技术难题的重要发展方向。因此对国内外的航空发动机叶片不同光学测量技术研究现状整理总结。首先概述航空发动机叶片测量要求，然后从标准模板法、轮廓投影法、三角测量法、干涉法、激光扫描法以及面结构光法等方面概述了国内外航空发动机叶片光学测量技术与设备的技术现状，阐明其应用特点并分析了存在问题。最后结合目前我国智能制造与工业4.0 趋势方向指出了航空发动机叶片光学测量技术发展趋势。

     在某些飞机部件装配过程中，柔性工装定位单元（简称工装单元）是由一个并联机构组成的，并联机构动平台的位姿决定了飞机部件的位姿，因此实时得到工装单元的动平台位姿的目的是实时计算其各个机构杆长与目标的差距，指导工装单元快速调整到装配所需的目标位姿，从而使飞机部件达到目标位姿。提出了一种通过激光跟踪仪与跟踪仪的STS 六维传感器配件（简称6D 设备）配合，实时获取工装单元动平台位姿的方法。对工装单元与6D设备配合工作的原理进行研究，通过软件接口获得6D 设备的位姿，通过数学计算得到6D 设备的位姿矩阵和工装单元动平台位姿矩阵。设计了试验方案并通过试验验证了算法的正确性。

    机身壁板是飞机的重要组成部件，机身壁板的装配工艺直接影响着飞机的气动性，以及飞机寿命。本文对自动钻铆技术在机身壁板上的应用过程进行了简要分析。首先，对机身壁板的装配工艺进行了研究，之后对自动钻铆机的结构与工作原理进行了分析，并对面向自动钻铆机的柔性工装进行设计；最后，对钻铆过程中的在线测量技术进行分析，并对机身壁板的自动钻铆过程进行了仿真。

    为提高大型复合材料蒙皮部件装配效率，提出了一种基于三点定位的六自由度柔性装配系统运动反解算法。首先建立了柔性装配机构的运动模型，然后通过定位和跟踪装配部件上3 个不共线的测量点始末位置坐标，利用该算法来求解各个驱动关节的运动量。通过ADAMS 软件构建柔性装配机构虚拟样机模型进行仿真分析，发现仿真结果与理论结果一致，验证了算法的正确性。最后，通过仿真获得了柔性定位器的驱动轨迹，结果发现该算法能保证装配部件运动平稳、准确，为调姿机构的精确控制提供技术基础。

    为提高飞机装配型架内型板的设计质量与设计效率，分析内型板的结构特点与设计流程，开发了一款飞机装配型架内型板快速设计工具。该工具统一了内型板设计的流程，并针对性解决了传统内型板设计过程中遇到的3 个关键问题: 建立内型板基体的参数化模型、提出快速提取算法与自动延伸算法分割生成内型板工作面、提出内型板凹槽的批量设计方法，最后给出了快速设计工具的具体应用实例。

    目前，我国商用航空发动机自主研发面临巨大挑战，正着力建设数字化商用发动机自主创新研发体系。基于模型的定义（MBD）技术是实现复杂产品数字化研发的关键技术，其深入应用对构建我国商用航空发动机数字化研制模式、提升自主研发能力、缩短研制周期等方面具有重大的现实意义。介绍MBD 技术国内外发展趋势，阐述基于MBD 的数字化协同平台建设框架和应用思路，借鉴技术创新过程的线性范式，提出MBD 应用导入方法论，总结商发公司型号项目MBD 应用实践和成果，并对未来MBE 应用范式进行了展望。

    为有效解决涡轮盘榫槽拉刀设计周期长和效率低的问题，提出基于产品模型的榫槽拉刀快速设计方法。该方法通过特征识别和参数提取获得涡轮盘榫槽型面的加工特征参数，建立适应不同齿数的涡轮盘榫槽拉刀通用模板，通过参数关联将提取出的加工参数信息转化为拉刀设计信息，并驱动涡轮盘榫槽拉刀模型模板生成相应的榫槽拉刀。上述研究成果缩短了榫槽拉刀的设计周期，提高了榫槽拉刀的设计效率，并实现了涡轮盘设计部门、工艺设计部门、榫槽拉刀工艺装备部门之间基于三维产品模型的有效协作。

    为了满足航空制造领域中零部件精密装配系统对精密定位的需求，开发了一种基于柔顺机构的三自由度精密定位系统，具有两个移动及一个转动共3 个自由度；采用3 个封装压电陶瓷致动器驱动，封装压电陶瓷内置应变传感器以实现对压电陶瓷驱动器的闭环精确控制；使用3 个激光位移传感器测量实际位姿。提出一种基于激光位移传感器的测量和运动学标定方法，试验结果表明X 方向正弦轨迹误差为5.4%，Y 方向正弦轨迹误差为8.18%。

    在总结近年来机械连接结构中螺栓轴向力测试方法的基础上，针对基于应变测量方法中应变导线出线困难且在小载荷段测量不准确的缺点，提出了一种螺栓连接结构中轴向力的测试方案。对螺栓中应变片布置方案和测量段的结构进行了设计，制造了能测量轴向力的螺栓。用连接试验分别对此测力螺栓的轴向力–应变关系的线性和重复性进行了测试研究，并将标定的测力螺栓的测量结果与轴向力理论计算结果、预紧力工程算法的计算结果进行了比较。结果表明：测力螺栓的轴向力–应变关系具有良好的线性相关性和重复性，满足作为测试设备的要求；测量结果与螺栓的理论计算结果吻合，而用预紧力工程算法计算的螺栓轴向力存在较大误差，且比实测值大。

    激光选区熔化（SLM）是采用高能激光将金属粉末逐层熔化堆积形成零件的增材制造技术，因SLM 过程中熔池的加热冷却速度快，缺陷、应力和微观组织形成机理分析困难，数值模拟可展现SLM 过程的细节，对于理解激光选区熔化现象和指导生产实践有重要意义。目前激光选区熔化数值模拟存在多种方法，本文将致力于系统综述激光选区熔化的基本特点，介绍几种常用的建模方法和研究现状并讨论SLM 数值模拟的发展趋势。

     在研究利用内R 成型铣刀加工孔口圆角工艺方法的基础上，针对TB6 高强度钛合金材料，设计并开展了基于铣削参数的正交疲劳性能测试试验，分析了内R 成型铣刀的最大切削线速度vc、每齿进给量fz 和切削深度ap 对试件疲劳寿命的影响规律，得到对TB6 钛合金材料疲劳极限影响最大的铣削参数是每齿进给量，其次是切削深度和线速度。基于试件的疲劳寿命测试数据对铣削参数进行优化，得到使TB6 试件疲劳极限最高的铣削参数为vc=20m/min，fz=0.04~0.08mm/z，ap=0.1mm。

    航空发动机装配是制造过程的终端及核心环节，具有典型的技术密集、资金密集和高素质劳动力密集特征。装配仿真是提高装配精度、生产效率和质量水平的重要手段。然而，传统基于设计模型的几何级装配仿真局限性愈发明显，面向大量现场工艺决策需求和未来大数据驱动的智能化装配线发展趋势，开展从装配结合面微观接触，到复杂装配变形预测的物理级建模仿真，直至面向制造和发动机性能大数据智能关联分析的系统级建模仿真都非常重要和迫切，对航空发动机装配仿真领域的关键技术问题以及研发工作进行了初步梳理和展望，并提出了若干建议。