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22 中国航空制造技术研究院
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2021年 第64卷 5期
刊出日期：2021-03-01
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本期封面
本期电子刊
走进科研
 
       本期封面
0 本期封面
2021 Vol. 64 (5): 0-0 [摘要] ( 49 ) HTMLNew PDF (2082 KB)  ( 42 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2021 Vol. 64 (5): 1-107 [摘要] ( 54 ) HTMLNew PDF (140833 KB)  ( 305 )
       本期目录
6 本期目录
2021 Vol. 64 (5): 6-8 [摘要] ( 54 ) HTMLNew PDF (894 KB)  ( 64 )
       专稿
14 面向航空发动机减重的 铝合金管强化机理研究
屈力刚，荆麒瑀，李铭，杨英铎
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.014
为助推新一代大型航空发动机推重比的有效提升，开展面向航空发动机减重需求的高强度铝合金管件自增强机理研究。采用有效强化的高强度铝合金管件大规模替换航空发动机低温段不锈钢高压管件，是实现航空发动机减重的可行方法。通过研究高强度铝合金管件自增强工艺的强化机理，建立基于三剪统一强度准则，同时考虑包辛格效应、应变时效以及应变硬化的高压自增强工艺参数数学模型，并结合双线性随动强化模型，分析管路构件在强化过程中的弹塑性行为与残余应力分布演化规律，研究确定强化工艺参数。基于 ANSYS，在额定工况下对强化后的铝合金管件和不锈钢管件的疲劳强度进行仿真分析，最后采用脉冲疲劳试验进行验证，证明自增强铝合金管件替换现役不锈钢管件具有较好的可行性。
2021 Vol. 64 (5): 14-23 [摘要] ( 113 ) HTMLNew PDF (11923 KB)  ( 95 )
       封面文章
24 激光选区熔化制备钛合金点阵材料无损表征
刘晓彤，王丙阳，戴宁，武立铭，王敬钊，胡全栋，李怀学
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.024
通过激光选区熔化制备 BCC 和 DOD 结构的钛合金金属点阵，使用 Micro–CT 对两种结构的钛合金点阵材料进行扫描和三维重建。Micro–CT图像清晰地显示金属点阵内部结构，BCC和DOD单胞整齐地以周期性进行排列，且内部存在少量圆形、椭圆形缺陷。通过将实际样品三维数据与 CATIA 数模进行比对，发现钛合金点阵在制备过程中出现一定程度翘曲。此外使用共聚焦显微镜并基于Micro–CT图像对BCC和DOD两种金属点阵进行表面粗糙度测定。结果表明，Micro–CT 在钛合金点阵材料内部结构、缺陷、制备误差、粗糙度测试等表征方面具有显著的应用价值。
2021 Vol. 64 (5): 24-29 [摘要] ( 140 ) HTMLNew PDF (4109 KB)  ( 362 )
       论坛
32 移动工业机器人在飞机装配生产线中的应用研究
陶永，高赫，王田苗，江山，任帆，温宇方
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.032
在总结移动工业机器人在飞机装配生产线等航空制造场景典型应用的基础上，重点分析了移动工业机器人多传感器融合的同步定位和建图、移动机器人导航控制、机械臂精度控制和数字化测量等关键技术，并对未来航空领域移动机器人的人机协作、多传感器数据融合、智能规划与决策、数字孪生体系等发展趋势进行了阐述。
2021 Vol. 64 (5): 32-41/67 [摘要] ( 160 ) HTMLNew PDF (19622 KB)  ( 285 )
42 基于工业物联网的混流车间机器人自适应调度
郭剑，史耀耀，胡昊，陈振，张军锋，赵盼
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.042
随着工业物联网技术与人工智能技术深度融合，物料机器人已广泛应用于物联网车间中。针对车间存在实时动态变化和状况不确定等诸多复杂因素，本文提出以组分层建树和以实时状态为根节点的 SP–MCTS (Singleplayer monte-carlo tree search algorithm) 搜索方法实现车间自适应调度决策。该方法将机器人调度问题转化为马尔科夫决策过程 (Markov decision process, MDP)，并详细描述车间状态、动作、奖励和策略的表示方法。在实时调度过程中，该搜索方法依据工件组分层建树，搜索中只考虑相邻两组间的状态关系，从而简化计算难度。在子树搜索中，应用 SP–MCTS 以实时状态为根节点进行搜索，同时应用扩展方法和剪支方法进行策略探索和信息累积，使得在子树内实时状态节点越深，就越能够快速精准获取最优策略。最后，通过实际案例模拟分析，验证了该方法的有效性和优越性。
2021 Vol. 64 (5): 42-51 [摘要] ( 106 ) HTMLNew PDF (4107 KB)  ( 363 )
52 基于遗传算法的机器人负载重力补偿优化算法研究
李根，李鹏程，吴超，沈烨
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.052
　航空航天装配领域，利用安装在机器人末端的六维力传感器来感知外力是实现工业机器人柔顺装配的关键技术之一，而负载的存在会干扰对外力的感知。针对工业机器人末端负载的重力补偿，提出一种基于遗传算法的重力补偿优化算法。此方法以误差平方和最小为目标建立了最优解模型，利用遗传算法求解，最终可以在不使用测量仪器的情况下，估计力传感器安装偏角，提高重力补偿精度。同时设计了特定的机器人测量姿态来减少系统误差。试验表明，优化算法可以补偿任意角度的力传感器安装偏角，与补偿前相比，各方向最大重力补偿误差及平均重力补偿误差都有所减小。
2021 Vol. 64 (5): 52-59 [摘要] ( 160 ) HTMLNew PDF (2341 KB)  ( 382 )
60 飞机起落架全方位移动装配机器人设计与研究
许波，赵超泽，张玉美，闫栋，弓波，庞学丰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.060
起落架作为支撑飞机重量、吸收撞击能量的重要部件，在装配和试验过程中面临着装配空间狭小、装配精度高等特殊要求，急需研制一款具备可移动、多自由度调节功能的柔性装配平台。通过对起落架装配需求进行分析，设计出基于 Mecanum 轮的全方位移动和基于 3–RPS 的并联机构组成的 6 自由度装配机器人，详细介绍了装配机器人的结构组成、控制方法，对机器人运动学特性进行分析获得运动学模型，并进行运动学参数设置及精度分析。通过对起落架装配机器人精度测试以及实物装配，验证该机器人的功能和性能满足使用要求。
2021 Vol. 64 (5): 60-67 [摘要] ( 128 ) HTMLNew PDF (2548 KB)  ( 391 )
       走进科研
68 面向国家重大专项需求紧跟国际航空科技前沿 ——走进民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室
民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室依托于中国商用飞机有限责任公司（简称中国商飞）北京民用飞机技术研究中心（简称北研中心），于 2011 年 8 月经北京市科学技术委员会正式认定为北京市重点实验室。杜善义院士担任实验室学术委员会主任，中国商飞公司飞机机体设计专业副总师、北研中心副总设计师徐吉峰担任实验室主任。实验室从事民用航空领域基础技术、关键技术及前沿技术的研究，科研专业涵盖飞行器设计、机械工程、工程力学、材料与工艺、智能检测与控制以及增材制造等。实验室具备静强度、疲劳强度、动强度、环境条件下强度试验验证能力和新型结构加工制造能力、结构健康监测及无损检测等能力，为民机材料、工艺制造、结构和检测等研究方向夯实技术基础及突破关键技术提供技术和条件保障，成为基础技术和关键技术研究的数据获取和成果转化的有力支持平台。
2021 Vol. 64 (5): 68-69 [摘要] ( 93 ) HTMLNew PDF (386 KB)  ( 69 )
       研究论文
70 液体成型树脂基复合材料及其工艺研究进展
蒋诗才，包建文，张连旺，李伟东，安学锋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.070
介绍了液体成型复合材料的主要类别和特点，论述了国内外液体成型树脂体系、液体成型树脂匹配的定型剂、液体成型复合材料预成型体制备工艺等技术进展。介绍了近年来液体成型复合材料发展迅速或备受关注的新工艺，如高压 RTM 成型工艺、热塑性树脂基液体成型工艺、自动铺放液体成型工艺、SQRTM 成型工艺等。展望了液体成型复合材料未来发展趋势。
2021 Vol. 64 (5): 70-81/102 [摘要] ( 247 ) HTMLNew PDF (8171 KB)  ( 199 )
82 基于仿真的飞机导管自动化生产线规划设计与优化
张曦文，吕瑞强，卜泳，郑璐晗，李光俊，曹金豆
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.082
航空产品加工生产线正向着自动化、数字化和智能化的方向发展，自动化生产线对车间整体布局、物流和生产节拍都提出了更为严格的要求，对生产线进行规划仿真可以直观、准确地反映出生产线运行过程中可能出现的问题，并通过科学方法解决和优化这些问题。介绍了生产线规划仿真技术，在此基础上，对某型飞机导管自动化生产线的生产过程、工艺布局和物流方案进行了规划，并利用 DELMIA/Quest 软件对导管生产线运行状态进行了仿真，分析了生产线瓶颈、产能和设备利用率等关键因素，提出了生产线布局和工艺路线的改善方案，对比了不同生产组织方式下的仿真结果，同时给出了生产线排产建议。
2021 Vol. 64 (5): 82-88 [摘要] ( 108 ) HTMLNew PDF (1201 KB)  ( 265 )
89 一种智能防错的辅助人工作业系统开发与应用
刘诺石，邹方，何昭岩，穆欣伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.089
针对航空制造业人工装配出现的操作易出错、效率低、培训成本高、质量不稳定等问题，开发了一种辅助人工作业系统，通过投影指示、体感摄像、触摸显示等方式来辅助人员装配。同时对于作业引导、零件选取、螺钉拧紧等易出现问题进行了智能防错设计。通过一种航空机载机电产品的手工装配工程应用，实现了装配过程的辅助引导监控，提高人工装配的质量和效率。
2021 Vol. 64 (5): 89-97 [摘要] ( 95 ) HTMLNew PDF (5392 KB)  ( 644 )
98 基于数据挖掘算法的热压罐固化周期预测研究
魏士鹏，王宁，袁喆
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.05.098
目前，计划人员只能根据相关工艺文件中固化参数及热压罐固化周期的历史数据对热压罐进行连续排罐，导致计划人员无法制定精细的排产计划，还没有利用数据挖掘算法对热压罐固化周期进行预测的研究。采用支持向量回归和 KNN 预测两种预测方法，并对两种方法的预测结果进行对比试验。试验表明 KNN 预测的预测结果中有 90% 的罐次均优于支持向量回归的预测结果，且有 90% 罐次的误差小于 0.5h。最后对两种方法的预测结果进行了原因分析。
2021 Vol. 64 (5): 98-102 [摘要] ( 105 ) HTMLNew PDF (990 KB)  ( 181 )
  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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国际标准刊号：ISSN1671-833X
国内统一刊号：CN11-4387/V
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