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22 中国航空制造技术研究院
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2020年 第63卷 3期
刊出日期：2020-02-01
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专稿
论坛
研究论文
本期目录
本期封面
本期电子刊
走进科研
 
       本期封面
1 本期封面
2020 Vol. 63 (3): 1-1 [摘要] ( 99 ) HTMLNew PDF (455 KB)  ( 144 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2020 Vol. 63 (3): 1-107 [摘要] ( 107 ) HTMLNew PDF (27842 KB)  ( 269 )
       本期目录
6 本期目录
2020 Vol. 63 (3): 6-8 [摘要] ( 101 ) HTMLNew PDF (717 KB)  ( 186 )
       专稿
14 刀具磨损形态对Ti6Al4V切削过程影响的有限元仿真研究
徐锦泱，黄祥辉，陈明，安庆龙
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.014
应用有限元仿真方法研究了不同刀具磨损形态对钛合金切削过程的影响规律。首先根据实际刀具磨损尺寸建立前刀面月牙洼磨损为主、后刀面磨损为主、前后刀面同时磨损以及刃口钝化 4 种磨损类型，然后应用 AdvantEdge 软件建立磨损后硬质合金刀具切削 Ti6Al4V 的仿真模型并对其进行有限元分析。结果表明：前刀面月牙洼增大时刀尖处温度减小；后刀面磨损增大时工件表层拉应力增大，次表层压应力减小；前、后刀面同时磨损时，随着磨损程度的增大，切屑曲率半径明显减小，切削力增幅相比单一磨损有所减小；刃口钝化对切削力影响最大，当钝圆半径接近进给量时，耕犁效应变得十分明显。
2020 Vol. 63 (3): 14-21 [摘要] ( 283 ) HTMLNew PDF (14211 KB)  ( 395 )
       封面文章
22 电磁脉冲成形技术新进展及其在飞机蒙皮件制造中的应用
崔晓辉，周向龙，杜志浩，喻海良，陈保国
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.022
电磁脉冲成形是一种利用脉冲磁场力对金属工件进行高速加工的方法。与传统工艺相比，电磁脉冲成形能提高难变形材料的成形极限、降低回弹，从而为铝合金的难加工问题提供了有效的解决途径。以筒形件拉深、大型椭球零件制造、V 形零件弯曲回弹控制 3 个难点问题为例，介绍近年来电磁脉冲成形技术所出现的多向磁场力驱动材料按需流动、磁场力分区加载、高频振荡效应等。在此基础上，提出磁场力分区加载的飞机蒙皮件成形方法。试验和模拟研究发现，纯拉形后蒙皮件主要发生弹性变形，导致最终的回弹大；而电磁脉冲成形后，蒙皮件上的弹性变形转化为塑性变形，最终零件的回弹大幅度降低。
2020 Vol. 63 (3): 22-32 [摘要] ( 298 ) HTMLNew PDF (61271 KB)  ( 857 )
       论坛
36 航空发动机及其控制系统的建模与实时仿真技术
张天宏，吴宋伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.036
建模与仿真技术的应用，可以大幅度提高航空发动机自主研发效率和水平。首先概述航空发动机及其控制系统模型和仿真方法的分类，然后结合实例分别介绍航空发动机和控制系统的建模方法，重点介绍了控制系统的硬件在环和半物理实时仿真试验技术，最后对航空发动机及其控制系统建模与仿真当前所面临的挑战进行了分析和展望。
2020 Vol. 63 (3): 36-44 [摘要] ( 244 ) HTMLNew PDF (3504 KB)  ( 691 )
45 航空大壁板装配连接局部变形数值建模与仿真分析
康永刚，李春生，陈希多,罗群，党晓娟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.045
航空大壁板是构成飞机气动外形的重要组件，具有尺寸大、薄壁刚性弱的特点，在自动钻铆装配连接过程中极易产生装配变形，包括壁板整体弯扭变形、铆钉周边缺陷。通过大壁板试验测试发现了一种沿长桁轴线局部下陷的变形。该变形问题产生原因复杂并直接影响后续装配环节，是一个自动钻铆工艺与铆钉及其被连接件弹塑性变形之间强耦合问题。针对该变形问题，依据构建的自动钻铆工艺模型结合有限元数值仿真分析，对典型的飞机壁板多钉铆接组件结构变形问题进行仿真预测研究。通过讨论分析给出了导致局部变形问题的工艺因素，为飞机壁板自动钻铆工艺优化提供了理论依据，并与试验结果进行对比验证了预测模型的有效性。
2020 Vol. 63 (3): 45-52 [摘要] ( 168 ) HTMLNew PDF (19521 KB)  ( 227 )
53 RFSSW套筒外壁形貌优化设计及材料流动规律研究
赵华夏，李登常，王月，姬书得
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.053
对于回填式搅拌摩擦点焊工艺，套筒的最大下扎位置和套筒回抽路径上容易形成因材料流动不足而导致的孔洞和未填充缺陷，而套筒形貌是影响焊接过程中材料流动的主要因素。提出在套筒外壁开设倾斜凹槽的方法，在试验验证有限元模型正确性的基础上，利用数值模拟的方法对凹槽影响材料流动行为的规律进行分析。研究结果表明：倾斜凹槽有助于提高材料向下流动的速度。随着凹槽宽度增加，材料最大向下流动速度下降而材料高速向下流动的区域变大，当套筒宽度为 0.75mm 时，套筒促进材料向下流动的效果最为明显。
2020 Vol. 63 (3): 53-58 [摘要] ( 164 ) HTMLNew PDF (23585 KB)  ( 85 )
59 铝合金材料激光冲击喷丸力学响应有限元建模
舒波超，李卫东，黄遐,车志刚
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.059
为研究激光冲击喷丸工艺中材料动态力学特性及残余应力分布规律，基于 ABAQUS 软件开展了铝合金材料 2024–T351 激光冲击喷丸有限元建模及数值模拟研究。使用 PVDF 压电传感器测量了激光冲击力时空分布数据，建立激光冲击喷丸动态压力模型；通过轻气炮一维平板撞击试验验证了超高应变率下的铝合金 2024–T351 力学本构模型；基于 VDLOAD 子程序实现复杂工艺路径加载，获得激光冲击过程中纳秒尺度力学响应特性。进行了激光冲击喷丸有限元模拟，分析残余应力在材料内部的分布规律，进行了钻孔法测量表面残余应力试验，验证了残余应力预测的准确性，从而验证了所建立的激光冲击喷丸有限元模型的准确性。
2020 Vol. 63 (3): 59-66 [摘要] ( 158 ) HTMLNew PDF (25761 KB)  ( 108 )
67 机加零件的数字孪生模型构建方法
邹琦，侯志霞，王明阳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.067
提出了一种基于关键加工特征的零件数字孪生模型建模方法，并面向机械加工工艺优化和质量预测等应用需求，构建了包括几何层孪生模型、数据层孪生模型和孪生模型文件层的 3 层模型架构，实现了实物零件在数字空间的表达与理论加工特征的信息关联，分析了机加零件的数字孪生模型的潜在应用场景和发展趋势。
2020 Vol. 63 (3): 67-75 [摘要] ( 349 ) HTMLNew PDF (2049 KB)  ( 604 )
76 基于XFlow的热压罐成型过程温度场模拟
张晨群，鲍益东，安鲁陵，宦蕾
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.076
针对热压罐成型过程中模具型面温度分布不均的情况，基于 XFlow 软件建立了一种热压罐成型过程的温度场模拟方法。相比于传统的基于网格的流体力学软件，使用 XFlow 有效缩短了前处理时间。使用 XFlow 软件建立了框架式模具在热压罐中强迫对流换热的有限元模型，计算结果与试验结果平均相对误差为 1.83%，分析了成型过程中模具型面温度分布不均的原因，讨论了热压罐工艺参数对模具温度场的影响规律。结果表明：增大风速、减小升降温速率均可以有效降低模具型面温度标准差。
2020 Vol. 63 (3): 76-83 [摘要] ( 262 ) HTMLNew PDF (11910 KB)  ( 263 )
       走进科研
84 创新复材自动化制造解决方案创新复材自动化制造解决方案 ——走进南航复合材料工程自动化技术研发中心
作为国内最早开展复合材料自动铺放技术研究的单位，南京航空航天大学复合材料工程自动化技术研发中心以先进复合材料预浸料成型为主要对象，紧密结合航空航天工程应用，从先进缠绕起步，开展自动铺放、三维增强等自动化制造技术研究。南航复材中心先后完成了国内首台自动铺带机、自动铺丝机、预浸纱自动分切卷绕、 Z-pin 拉挤 / 植入机和先进拉挤等装备系统，形成了硬件平台及相应的 CAD/CAM 软件系统和运动仿真软件原型，初步形成了复合材料成型装备技术、软件技术和成型工艺技术储备。多年来，南航复材中心围绕复合材料在航空航天器上的应用开展研究工作，陆续承担了高档数控机床国家重大科技专项、国家科技部 863 项目、973 课题、总装 S863 项目、国防基础科研项目、总装航空支撑预研项目等多项国家课题，在复合材料自动铺放、复合材料结构制造与研究等方面取得了一系列成果，形成了“通设计、精工艺、专装备、重应用”的鲜明特色，先后获得多项省部级奖励和多项发明专利。
2020 Vol. 63 (3): 84-85 [摘要] ( 192 ) HTMLNew PDF (750 KB)  ( 469 )
       研究论文
86 超细晶WC–10%Co硬质合金三刃刀具放电等离子烧结工艺研究
王国峰，刘青，石文展，李丹峰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.086
利用真空放电等离子烧结技术实现了超细晶 WC–10%Co 硬质合金块体材料的制备，研究了烧结温度和保温时间对硬质合金微观组织和力学性能的影响规律。试验结果表明：当烧结温度从 1200℃ 升高至 1350℃ 时，硬质合金的致密度和维氏硬度均逐渐增大；在 1350℃，保温时间从 3min 延长至 9min 时，硬质合金的致密度和维氏硬度均先增大后减小。在烧结温度为 1350℃，保温时间为 6min 时，致密度最高为 99.3%，维氏硬度为 2212HV。在 1350℃、轴向压力 30MPa、保温 6min 最佳烧结工艺参数下，制备了高质量复杂形状硬质合金三刃刀具，刀具致密度为 99.2%，硬度为 2232HV
2020 Vol. 63 (3): 86-91 [摘要] ( 139 ) HTMLNew PDF (9405 KB)  ( 201 )
92 GH4145合金中γ′相析出对晶界片状M23C6相析出的影响
华培涛,陈斯博,张伟红,姚晓雨,孙文儒
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.092
片状 M23C6 相是 GH4145 等高温合金中的典型有害组织，尽管过去对其析出机制的研究较多，但其析出条件一直没有明确。研究了不同固溶冷却条件下 γ′ 相的析出规律，以及随后进行的 730℃ 时效过程中晶界 M23C6 相的析出规律。通过对比分析，发现片状 M23C6 相的析出与 γ′ 相析出之间存在直接的联系。当 980℃ 固溶后的冷却速率低于 4.5℃/h，GH4145 合金的 γ′ 相会在冷却过程中析出；冷却速率高于 22℃/s 时，γ′ 相的析出会被完全抑制。当 GH4145合金的基体中预先析出γ′相时，M23C6相的析出和长大受元素扩散控制，最后将生长成嵌入两侧晶粒的块状。当基体中无 γ′ 相析出时，有可能导致局部晶界发生 γ′ 相与 M23C6 相的共析反应，形成互相交迭的片状组织。
2020 Vol. 63 (3): 92-102 [摘要] ( 162 ) HTMLNew PDF (13282 KB)  ( 84 )
96 数控设备故障知识图谱的构建与应用
赵倩
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.03.096
数控设备故障发生原因复杂、隐蔽，且不易排查，为实现对历史数控设备故障知识的积累、组织和共享，提出一种针对数控设备故障领域的垂直知识图谱构建方法。采用数据驱动的增量式本体构建技术建立数控设备故障本体模型，提出基于模式的数据映射机制，将关系型数据库（RDB）数据转化为资源描述框架（RDF）四元组进行存储，在此基础上实现知识图谱的可视化分析和管理应用，最终完成数控设备故障知识图谱构建系统的开发，验证了方法的合理性和有效性。实践证明，构建知识图谱对数控设备故障领域的知识积累与组织、故障推理与诊断有一定的指导意义。
2020 Vol. 63 (3): 96-102 [摘要] ( 503 ) HTMLNew PDF (3095 KB)  ( 1032 )
  编辑部公告
22 《航空制造技术》被EI数据库收录★
22 《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
22 《航空制造技术》入选中国科技核心期刊
22 《航空制造技术》入选WJCI科技期刊世界影响力指数报告（2024）来源期刊
22 《航空制造技术》入选中国科技期刊卓越行动计划二期（2024—2028年）
22 《航空制造技术》位居航空航天学科科技核心期刊第3名
22 《航空制造技术》入编中国科协《航空航天领域高质量科技期刊分级目录（2023版）》
22 《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023版
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  版权信息  
主管：中国航空工业集团有限公司
主办：中国航空制造技术研究院
地址：北京市朝阳区朝阳路一号院
邮编：100024
电话：010-85700465
在线投稿:http://www.amte.net.cn
国际标准刊号：ISSN1671-833X
国内统一刊号：CN11-4387/V
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