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《航空制造技术》论文模板
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2024年 第67卷 1/2期
刊出日期：2024-01-15
封面文章
专稿
研究论文
本期目录
本期封面
本期电子刊
论坛——轻质材料的高性能制造
 
       本期封面
1 本期封面
2024 Vol. 67 (1/2): 1-1 [摘要] ( 28 ) HTMLNew PDF (1454 KB)  ( 106 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2024 Vol. 67 (1/2): 1-140 [摘要] ( 34 ) HTMLNew PDF (22387 KB)  ( 116 )
       本期目录
6 本期目录
2024 Vol. 67 (1/2): 6-8 [摘要] ( 22 ) HTMLNew PDF (777 KB)  ( 58 )
       专稿
14 钛合金扩散连接技术及其层合结构疲劳裂纹扩展研究进展
李细锋，钟李欣，张骞文，李天乐，姜森宝，吴会平，陈军
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.014
本文主要对钛合金的扩散连接及层合结构疲劳裂纹扩展行为的研究进展进行了综述，总结了扩散连接钛合金界面的微观组织演变和疲劳裂纹扩展特性。首先概述了超塑成形/ 扩散连接技术的应用背景和优势，以及提高钛合金扩散连接界面质量的辅助技术（如添加中间层、热氢处理、脉冲电流加热和表面改性）。从钛合金扩散连接和钛合金与其他合金扩散连接两方面综述了界面组织和力学性能，指出组织演变严重依赖界面处合金元素种类和元素相互扩散能力。扩散连接技术可用来制备同种和异种合金的层合结构，且可灵活控制界面焊合与未焊合区域的形状与分布。最后，简述了同种或异种钛合金扩散连接层合结构可降低疲劳裂纹扩展速率，从而优化钛合金构件的疲劳损伤容限性能。
2024 Vol. 67 (1/2): 14-26 [摘要] ( 50 ) HTMLNew PDF (70379 KB)  ( 142 )
       封面文章
28 基于PD–滑模耦合算法的压电智能薄板颤振抑制
宋清华，李振民，杨欣宇，马海峰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.028
针对工件柔性主导的薄壁件铣削颤振问题，提出了一种基于PD–滑模耦合算法的压电智能薄板颤振抑制方法。首先设计了只需位移测量的主动控制算法，基于滑模控制理论处理系统参数不确定性和外部扰动，通过动态补偿器对未知切削状态进行在线近似和补偿；为解决传感误差和系统时滞问题，在滑模控制器中进一步耦合了时空依变PD控制模型，借助ABAQUS仿真拟合控制参数时变函数；最后设计了一套薄壁件主动控制装置，试验结果显示采用主动控制可有效抑制薄壁件铣削颤振，验证了控制方法的可行性。
2024 Vol. 67 (1/2): 28-37 [摘要] ( 41 ) HTMLNew PDF (14967 KB)  ( 43 )
       论坛——轻质材料的高性能制造
40 先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
邵长伟，王驰原，龙鑫，王小宙
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.040
先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法，尤其在连续纤维及其复合材料（FRCMC）的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点，构建了不同结构特征和特殊性能的陶瓷材料。近几年，先驱体转化SiBCN陶瓷发展呈现出新的特点，结构功能一体化设计与制备技术受到了国内外的广泛关注。本文主要梳理了2016年至今先驱体转化SiBCN陶瓷的国内外研究进展，首先简要介绍先驱体转化SiBCN陶瓷的主要特点，然后以先驱体转化陶瓷产物的典型特点为分类依据，分别从SiBCN陶瓷先驱体及其陶瓷产物、连续SiBCN 陶瓷纤维、SiBCN基复合材料和功能化SiBCN陶瓷4 个方面综述了主要研究进展，提出了未来发展趋势和重点任务，期望为SiBCN 陶瓷研制与应用研究提供参考，促进我国先进陶
瓷材料的发展进步。
2024 Vol. 67 (1/2): 40-65 [摘要] ( 22 ) HTMLNew PDF (111160 KB)  ( 64 )
66 机器学习在航空发动机钛合金研究中的应用进展
弭光宝，孙圆治，吴明宇，李培杰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.066
高性能航空发动机的不断发展对钛合金的综合性能提出更高要求，基于不同合金化元素作用机理的材料成分设计技术是实现钛合金改性的重要途径。对于日益复杂的航空发动机钛合金材料体系，不同元素的相互作用机理及精准设计难度极大。基于Mo当量和密度泛函等传统设计已不能满足未来需求，机器学习成为一种可行且高效的理论工具。本文在介绍钛合金机器学习基本原理和方法的基础上，综述通过机器学习实现航空发动机钛合金成分设计及工艺优化的最新研究成果，重点比较不同机器学习模型在预测力学性能及高温氧化性能上的特点及优势，最后对未来基于主动学习框架设计航空发动机钛合金成分的研究方法进行展望，指出Mo/Al当量设计与机器学习相结合、复杂多组元合金材料简化元素设计等是今后重要发展方向。
2024 Vol. 67 (1/2): 66-78 [摘要] ( 34 ) HTMLNew PDF (4861 KB)  ( 205 )
79 反四手性负泊松比蜂窝面外双曲变形研究
杜林喆，叶长水，高飞宇，孙健，刘彦菊，冷劲松
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.079
针对反四手性负泊松比蜂窝面外变形快速求解问题，提出了一种利用数值拟合进行快速求解的方法。首先利用有限元分析软件对蜂窝的面外变形进行了求解，把结果数据分为训练数据及验证数据；然后使用最小二乘法对求解结果拟合，针对蜂窝面外变形的特点及量纲分析，构造了一个3参数的拟合方程，得到蜂窝对称轴上的拟合曲线。接着对求解结果及蜂窝尺寸参数进行二次拟合，得到蜂窝尺寸和变形曲线的关系，然后利用该关系对其他尺寸下蜂窝的变形曲线进行预测，并与验证数据进行对比。此后，对两段式非均匀蜂窝的面外变形也进行了仿真求解，利用均匀蜂窝的拟合结果及Logistic 函数构造拟合函数进行拟合，并用拟合结果在其他尺寸下蜂窝的变形与验证数据进行对比。结果表明，拟合方程预测结果与仿真结果吻合良好。该数值方法可以运用于反四手性蜂窝变形预测与设计。
2024 Vol. 67 (1/2): 79-86 [摘要] ( 39 ) HTMLNew PDF (1695 KB)  ( 91 )
87 高能束增材制造铝合金及其复合材料缺陷形成与控制机理
李建超，鲁晓楠，王欢，高翔
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.087
增材制造技术的快速发展为高性能铝合金及其复合材料的设计制备与应用带来了机遇。本文介绍了增材制造技术在铝合金及其复合材料中的应用现状与未来趋势，并分析了增材制造工艺参数对铝合金及其复合材料显微组织及力学性能的影响。在此基础上，以激光增材制造技术为主，综述了铝合金及其复合材料在增材制造过程中的缺陷形成机理与缺陷控制策略。其中，铝合金的宽半固态区间、高热导率、对激光的高反射率、激光增材制造本身特有的大升降温速率，以及高温度梯度等特性共同导致了打印复合材料组织粗大、孔洞、微裂纹缺陷的产生。通过引入纳米颗粒以提高形核率、稳定熔池或提高铝合金对激光的吸收率，可显著减少增材制造铝合金及其复合材料缺陷数量。未来，应对新型增材制造技术的缺陷形成与控制机理、增材制造专用铝合金粉体研发及增强体分布调控方法等开展相关研究。本文将为高性能铝合金及其复合材料的增材制造开发与应用提供参考。
2024 Vol. 67 (1/2): 87-96 [摘要] ( 41 ) HTMLNew PDF (5905 KB)  ( 121 )
       研究论文
98 中外翼数字化装配精加工系统设计及关键技术研究
封璞加，张轲，马峥翔，高谊川，陈治宏，翁兴东，王战玺
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.098
航空产品各组件对合面的形位公差要求很高，传统的手动及半自动加工方法效率低、精度差，很难满足任务需求。为了提高某大型飞机机翼发房尾舱与中外翼的对合精度，本文基于逆向工程技术提出一种自动测量技术，与数控机床结合，进行对合面铣削制孔加工的解决方案。根据工艺需求，利用激光扫描仪实现空间大部件对接面轮廓尺寸检测、基准提取和铣削量计算的方法，并通过试验进行了验证。结果表明，该系统显著提高了机翼发房尾舱与中外翼的装配精度和装配效率，具有很高的应用价值及推广意义，同时对其他复杂结构件的数字化设计、加工技术研究也有着积极的促进作用。
2024 Vol. 67 (1/2): 98-105 [摘要] ( 37 ) HTMLNew PDF (11571 KB)  ( 56 )
106 航空发动机导管CNC弯曲回弹智能预测及补偿系统开发与应用
王睿乾，潘林，童志远，张建国，涂泉，刘伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.106
针对航空发动机导管数控（Computer numerical control，CNC）弯曲成形时回弹控制难度大、成形精度差的问题，开展了0Cr18Ni9和1Cr18Ni9Ti两种不锈钢导管的CNC弯曲工艺试验，获得了涵盖不同管径、壁厚、相对弯曲半径和弯曲角度的回弹数据。通过机器学习和遗传算法建立了导管CNC弯曲回弹预测模型，经遗传算法优化后，模型预测误差分布区间由[– 0.741°，0.771°] 缩小至[– 0.310°，0.314°]。在此基础上开发了导管CNC弯曲回弹智能预测及补偿系统，并用于典型的全尺寸航空发动机导管CNC弯曲工艺参数补偿和回弹控制。经检测，该系统补偿后的全尺寸航空发动机导管最大角度偏差为0.358°，完全满足实际生产精度要求，显著提高了航空发动机导管CNC弯曲精度和生产效率。
2024 Vol. 67 (1/2): 106-111 [摘要] ( 22 ) HTMLNew PDF (18697 KB)  ( 33 )
112 颗粒增强复合材料切削加工三维有限元模拟研究进展
范建勋，李国和，王丰，王大春，闫冬
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.112
颗粒增强金属基复合材料因具有高模量、高强度及高耐磨等优异性能而被广泛应用于航空航天、军事、汽车等领域。但在其切削加工过程中，由于增强相颗粒的存在，导致刀具磨损严重，容易产生碎片瘤及被加工表面缺陷。有限元模拟可以实现对颗粒剥离及颗粒破碎等微观细节的分析，是切削加工试验研究的重要补充。对颗粒增强复合材料切削加工的三维有限元模拟研究进展进行综述，介绍了几何模型、界面模型和本构模型建立，以及网格划分和边界条件处理方面的最新研究进展，并初步探讨了存在的问题和发展方向。研究结果有助于推动颗粒增强复合材料切削加工三维有限元模拟的研究，更好地揭示其切削加工机理，为工艺参数优化提供理论依据。
2024 Vol. 67 (1/2): 112-123,138 [摘要] ( 22 ) HTMLNew PDF (7428 KB)  ( 85 )
124 基于点云数据的大曲率工件表面法向计算方法研究
金强，董志刚，杨国林，康仁科，孟凡通，宋洪侠
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.124
航空航天构件装配制孔时对垂直度有严格要求，采用机器人等自动设备制孔时，为保证垂直度需要对每一个制孔位置的法向进行在位测量。现有的工件表面法向测量方式难以适应大曲率工件表面的测量需求。通过线激光扫描，可以获得反映工件局部表面详细信息的点云数据，在此基础上提出一种大曲率工件表面法向计算方法。首先研究了通过主成分分析（PCA）对局部点云数据进行平面拟合获得曲面法向的方法，然后选取了若干典型曲率，通过仿真生成点云数据，并分析了法向拟合误差的变化规律。通过试验验证了上述方法的有效性，结果表明，当点云选择范围在12 mm以下时，直径为50 mm的圆柱试验件的法向拟合误差可以保证在0.219°以下。
2024 Vol. 67 (1/2): 124-130 [摘要] ( 35 ) HTMLNew PDF (3799 KB)  ( 113 )
131 基于结构光场辅助的面阵定位投影标示技术研发
叶凯玉，周玲，张辉，张丽艳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2024.01/02.131
以一套数字光处理面阵投影装置和一个工业相机作为基本硬件平台，研发了三维定位标示原型系统i-Guider，阐述了i-Guider系统的工作原理和关键技术。在数字光处理投影仪中固化一组正弦相移条纹结构光图像，将投影仪作为逆成像装置，在结构光场的辅助下利用一块平面标定板实现相机– 投影仪内外参数的精确标定。对于三维数模上的曲线轮廓、操作说明等操作信息，提出一种现场自动生成标示信息定位投影图像的方法，并通过HDMI端口将现场生成的标示信息投影图像传递给面阵投影仪，实现操作信息在三维工件实物上的精确定位标示。以一个机身蒙皮试验件为对象，开展了蒙皮定位钻铆三维标示试验，结果表明，i-Guider系统定位投影标示精度在0.25 mm以内，且具有良好的三维定位标示效果。
2024 Vol. 67 (1/2): 131-138 [摘要] ( 19 ) HTMLNew PDF (8111 KB)  ( 33 )
  编辑部公告
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
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（2023）来源期刊
22 《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
22 “编读往来”栏目邀您建言献策
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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：010-85703109/3877-291
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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