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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 8期
刊出日期：2021-04-15
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专稿
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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 (8): 0-0 [摘要] ( 49 ) HTMLNew PDF (656 KB)  ( 36 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2021 Vol. 64 (8): 1-107 [摘要] ( 70 ) HTMLNew PDF (131181 KB)  ( 231 )
       本期目录
6 本期目录
2021 Vol. 64 (8): 6-8 [摘要] ( 73 ) HTMLNew PDF (1109 KB)  ( 31 )
       专稿
14 基于 REST 架构的总装阶段飞控测试数据集成
韩冰，杨锋，王萍，沈佳，孙溢，王丽斌，方强，魏燕定
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.014
为了解决总装阶段飞控系统测试过程中多源异构数据难以集成的问题，设计并实现了一种基于表述性状态转移（Representational state transfer，REST）架构的多源异构数据集成服务。分析了总装阶段飞控数字化测试中多源异构数据的来源和影响，并基于此构建了总装阶段飞控系统测试中的设备集成实验平台。基于 REST 架构对多源异构数据的集成服务进行设计，使得不同设备具有统一的数据接口，解决原有的多种飞控测试设备操作复杂、数据异构的问题，实现多源异构数据的集成。以大气数据激励设备、单轴速率转台和无线电高度表激励器为例，验证了基于 REST 架构的总装阶段飞控数字化测试中多源异构数据集成方法的有效性。
2021 Vol. 64 (8): 14-21 [摘要] ( 163 ) HTMLNew PDF (1523 KB)  ( 282 )
       封面文章
22 航空发动机叶片焊接修复技术的研究现状及展望
卓义民，陈远航，杨春利
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.022
航空发动机叶片长期处于复杂恶劣的工作环境中，极易出现各类损伤缺陷，更换叶片价格昂贵，针对叶片修复及再制造技术的研究具有巨大的经济效益。航空发动机叶片主要分为涡轮叶片和风扇 / 压气机叶片两大类，其中涡轮叶片通常采用镍基高温合金，而风扇 / 压气机叶片主要采用钛合金，也有一部分采用镍基高温合金。涡轮叶片和风扇 / 压气机叶片的材料及工作环境的差异造成了其常见的损伤类型不同，导致其修复方法及修复后需要达到的性能指标有所不同。本文针对两类航空发动机叶片常见的不同类型损伤缺陷，对现阶段所采用的修复方法及关键技术进行分析论述，旨在为实现航空发动机叶片高质量修复及再制造提供理论依据。
2021 Vol. 64 (8): 22-28 [摘要] ( 414 ) HTMLNew PDF (4762 KB)  ( 886 )
       论坛
32 数据驱动的飞机结构件加工特征识别方法
陆凯，李迎光，刘旭，邓天池
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.032
加工特征识别技术是实现 CAD/CAM 一体化的重要途经，对提升飞机结构件数控加工质量和效率具有重要意义。飞机结构件结构复杂，包含大量复杂相交特征，现有加工特征识别方法识别相交特征时需要预先定义特征相交模式，难以满足飞机结构件复杂相交特征识别需求。因此，提出了数据驱动的飞机结构件加工特征识别方法，将加工特征识别问题转化为图学习问题，通过构建图神经网络模型从历史工艺数据中自适应学出特征识别规则，打破了特征相交模式预先定义思路的局限。以典型飞机结构件为测试对象，孤立特征、相交特征和总的加工特征正确识别率分别达到了 98.11%、94.62% 和 96.18%，验证了所提方法的有效性。
2021 Vol. 64 (8): 32-40/57 [摘要] ( 136 ) HTMLNew PDF (4184 KB)  ( 291 )
41 基于 DEVS 的柔性制造系统逻辑建模与 PLC 程序设计
王兵，江海凡，丁国富
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.041
针对柔性制造系统控制方案设计过程中逻辑复杂、调试周期长、调试成本高等问题，提出一种基于可试验数字孪生体的虚拟调试方法。该方法以分层的方式建立物理系统的孪生模型，基于离散事件系统规范的扩展形式构建设备层、单元层、系统层 3 层的逻辑模型，通过仿真对逻辑模型进行重复验证与修改。建立了逻辑模型到 PLC 程序的映射规则，实现了 PLC 程序的快速设计。最后，以某柔性制造系统为例，详细演示了逻辑建模过程及 PLC 程序的设计，验证了所提方法的可行性和有效性。
2021 Vol. 64 (8): 41-49 [摘要] ( 127 ) HTMLNew PDF (5186 KB)  ( 395 )
50 空客 A220 飞机舱门精益生产线规划研究
刘敏，王大维，杨艳瑞，杨五兵
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.050
为了提高空客 A220 飞机舱门生产线装配效率，降低人力工时成本，首先采用精益思想，利用时间测量法测量了舱门生产现场的装配工时数据，确定产能提高所需的工装数量；其次利用意大利面条图统计了现场操作者在装配操作过程中的物流动向，分析可能存在的浪费现象。基于浪费现象和舱门装配工艺流程特点，选择产品聚簇式的原则布置舱门生产线，同时按照工业工程方法确定整体站位串行、局部瓶颈站位并行的布局形式，建立了舱门精益生产线。最后通过 3ds Max 软件对整体布局进行三维渲染。
2021 Vol. 64 (8): 50-57 [摘要] ( 216 ) HTMLNew PDF (5644 KB)  ( 792 )
58 面向数字孪生的智能生产线监控系统关键技术研究
孙元亮，马文茂，张超，宋永杰，崔晶
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.058
传统的生产管理往往面临着较为严重的“黑盒”问题，即不能及时掌握现场的各类信息，导致现场实际状态与预期计划脱节，并进一步导致效率降低、质量下降。针对这一问题，主要研究了面向数字孪生的监控系统实现关键技术，在虚拟空间中建立生产线的三维模型，通过现场数据的采集，实现数据与模型的关联映射，并通过各类状态及绩效看板，打造虚拟领导驾驶舱，从而解决生产现场的透明化，促进生产效率、质量的提高。
2021 Vol. 64 (8): 58-65 [摘要] ( 200 ) HTMLNew PDF (1693 KB)  ( 878 )
       走进科研
66 建设纺织科学与工程一流学科突破纺织结构复材关键技术 ——走进先进纺织复合材料教育部重点实验室
天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室是我国纺织科学与工程研究领域的教育部重点实验室。实验室主要依托国家“双一流”建设现代纺织学科群，同时依托纺织科学与工程和材料科学与工程 2 个一级学科博士点，以天津工业大学复合材料研究所为主体，以纺织科学与工程学院和材料科学与工程学院为支撑。实验室在三维纺织结构材料及其复合材料、产业用纺织品及其复合材料和非织造材料及其复合材料等方向开展应用基础理论与应用技术方面的研究工作。近几年，实验室在先进纺织复合材料和新型纺织材料等方面在国内外具有了明显的优势和特色。
2021 Vol. 64 (8): 66-67 [摘要] ( 215 ) HTMLNew PDF (1524 KB)  ( 89 )
       研究论文
68 基于数字孪生的飞机机体曲面重建与偏差分析
王巍，门宇
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.068
提出一种基于数字孪生的飞机曲面重建与偏差分析方法。首先对实体数据进行处理，包括数据采集，点云数据网格化与坐标对齐，基于特征的点云数据区域划分；结合 NURBS 法设计孪生模型重建方法，并进行模型检测。对提出的方法进行实例应用，检验方法的可行性，经验证该方法具备一定的应用价值。
2021 Vol. 64 (8): 68-71/101 [摘要] ( 123 ) HTMLNew PDF (4060 KB)  ( 414 )
72 飞机装配中激光雷达测量场布局规划方法探讨
周新房，许斌
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.072
激光雷达可以较为精确地测出物体空间轮廓，在飞机制造业中具有重要作用。激光雷达因对光路可达性、光路距离、光路入射角等参数有要求，其位置摆放必须满足一定条件。首先建立了激光雷达布局规划的几何约束要求，分析了碰撞干涉的实现方法；基于空间圆锥曲面和曲线，研究了激光雷达的可放置区域的表示方法和规划方法。最后为了满足工程可实现性，基于网格法反向推导了激光雷达布局规格的点位。所实现的布局规划方法对激光测量设备的位置规划具有一定的指导意义。
2021 Vol. 64 (8): 72-77 [摘要] ( 147 ) HTMLNew PDF (1360 KB)  ( 348 )
78 褶皱缺陷的检测及对力学性能的影响研究
张婷，黄爱华，李向前
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.078
褶皱是复合材料零件制造过程中一种常见的工艺缺陷，这种缺陷通常会对零件的性能产生较大的影响。通过制造含有不同褶皱缺陷的碳纤维增强树脂基复合材料试验件，研究了褶皱角对力学性能的影响，并对含有褶皱的拉伸和压缩试验件进行了有限元模拟。研究表明，复合材料的拉伸强度和压缩强度均随褶皱角的增大而持续降低， 16.8°的褶皱角可使拉伸强度下降 21%，使压缩强度下降 36%，试验结果和模拟结果基本符合。基于试验和理论模拟结果，对于复合材料结构设计，如果综合考虑无损可检性和对性能的影响，复合材料层压板的褶皱缺陷设计容限推荐为 5°。
2021 Vol. 64 (8): 78-83 [摘要] ( 150 ) HTMLNew PDF (6147 KB)  ( 359 )
84 TB8 钛合金复杂外形桨叶前缘蒙皮多步热成形工艺研究
史文祥，章文亮，陈明和，谢兰生，王宁
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.084
某型气垫船复杂曲面桨叶前缘蒙皮是异形截面，前后端扭转角度大，一次成形困难，为实现其精准成形，需采用多步热成形试验。为获取适宜的试验参数，通过高温拉伸、应力松弛试验以及有限元数值仿真技术对材料成形性能和零件成形方案展开研究。试验和有限元分析结果表明，利用 TB8 高温塑性及应力松弛能够有效避免零件热成形破裂现象并抑制回弹，通过多步热成形能够实现 88.7°大扭角蒙皮零件精确成形；对比不同温度及冲压速度下的高温脊线预弯曲、尖端弯曲及尾端弯曲成形后零件变形及回弹分布，选定优化的成形温度为 675℃，冲压速度为 30mm/min，最终蒙皮零件最大减薄量为原始板料厚度的 0.92% ；基于模拟获得的各成形步零件应力分布，依据应力松弛试验结果，确定应力松弛时间，其中脊线预弯曲应力松弛 15min，零件回弹角 <3.5°；后续高温尖端弯曲及尾端弯曲应力松弛 10min，最终获得零件的截面平均回弹量 <0.5mm。应用多步热成形制造出了复杂外形桨叶前缘蒙皮，能够与桨叶精确装配。
2021 Vol. 64 (8): 84-91 [摘要] ( 100 ) HTMLNew PDF (2345 KB)  ( 348 )
92 基于三阶牛顿–埃尔米特插值全离散法的铣削稳定性预测
黄超，杨文安，黄久超，解菲菲，杨有成
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.08.092
铣削加工过程中的颤振通常会导致加工零件表面质量差、刀具磨损加剧，甚至会降低数控机床寿命。针对基于再生颤振理论构建的铣削动力学模型，提出了一种三阶牛顿 – 埃尔米特插值全离散法来预测铣削稳定性。考虑再生颤振的动态铣削过程可以表示为时滞微分方程组，运用三阶牛顿插值多项式和三阶埃尔米特插值多项式分别对积分项中的状态项和时滞项进行拟合，从而推导出转移矩阵。利用 Floquet 理论判断系统的稳定性，进而获得铣削稳定性叶瓣图。大量仿真结果表明，所提出方法的收敛速度要快于一阶全离散法（1stFDM）和改进三阶全离散法（3rdUFDM）。在离散数相同情况下，文中方法的局部离散误差最小。此外，在单自由度动力学模型下，文中方法的计算效率不仅高于 1stFDM 和 3rdUFDM，而且预测精度远好于 1stFDM，稍好于 3rdUFDM。通过切削试验数据表明，所提出的方法可高效准确地预测铣削稳定性。
2021 Vol. 64 (8): 92-101 [摘要] ( 107 ) HTMLNew PDF (1718 KB)  ( 304 )
  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
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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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