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22 中国航空制造技术研究院
22 中国航空工业集团公司
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2016年 第59卷 3期
刊出日期：2016-02-01
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专稿
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学术论文
 
       专稿
16 复合材料超声辅助螺旋铣削试验研究*
高 航，孙 超，王 焱
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.016
采用螺旋铣削与超声振动复合加工工艺针对碳纤维树脂基复合材料进行制孔加工试验。分析了超声辅助螺旋铣削制孔加工原理；以相同加工效率开展了制孔试验，分析了制孔过程中的切削力及孔的加工质量；阐述了加工参数对切削力、切屑形式和制孔质量的影响。研究结果表明：超声辅助螺旋铣削复合加工方法可以用于碳纤维复合材料加工，且增加超声振动幅值、降低刀具每齿材料去除量可有效减少孔出口处的毛刺、撕裂等加工缺陷。
2016 Vol. 59 (3): 16-20 [摘要] ( 185 ) HTMLNew PDF (1275 KB)  ( 439 )
       人物
22 数字化设计、装配与制造技术专家 洪军#br#
谷雨
洪军 西安交通大学机械工程学院教授、博导，教育部长江学者特聘教授，中国机械工程学会理事，中国机械工程学会成组技术分会副主任委员兼副总干事。洪军教授长期从事机床数字化设计、装配与先进制造技术等科研与教学工作。先后主持和参加国家973 计划、863 计划、机床数字化专项、自然科学基金重点项目等，获国家及省部级科技奖多项，发表SCI、EI 索引学术论文100余篇。
2016 Vol. 59 (3): 22-23 [摘要] ( 137 ) HTMLNew PDF (2654 KB)  ( 343 )
       封面文章
24 多学科设计优化技术发展及在航空航天领域的应用
龙 腾，刘 建，孟令涛，史人赫，刘 莉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.024
首先指出了多学科设计优化（MDO）对于现代飞行器设计的意义和多学科设计优化的主要研究内容。在
调研国内外参考文献的基础上，分别对面向MDO 的飞行器建模技术、灵敏度分析技术、优化算法、代理模型技术、
MDO 策略以及MDO 框架6 项关键技术发展状况以及MDO 在航空航天领域的应用状态进行了总结和概述，最后
指出了技术的未来研究方向以及MDO 在航空航天领域进一步推广所需要解决的问题。
2016 Vol. 59 (3): 24-33 [摘要] ( 281 ) HTMLNew PDF (945 KB)  ( 1127 )
       论坛
36 电弧放电加工——航空难切削材料的高效加工技术
顾 琳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.036
随着越来越多的新型材料在航空航天产品上得到应用，这些材料的特殊成分及组织也给现有的加工技术带来了新的挑战。通过充分发挥电弧的高温和高能量密度优势，结合有效的断弧手段，可以实现难切削材料的高效蚀除，为后续精加工去掉绝大多数的余量。介绍了电弧放电加工的主要原理，分析了现有的电弧加工方法尤其是可用于航空航天产品加工的电弧铣削及电弧成形加工的工艺特点、加工对工件表面质量的影响等，介绍了这一新型工艺方法在航空航天产品，尤其是发动机热端难加工部件制造上的潜在优势。
2016 Vol. 59 (3): 36-41 [摘要] ( 282 ) HTMLNew PDF (4478 KB)  ( 1081 )
42 镍基高温合金铣削加工的残余应力研究
张颖琳，陈五一
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.042
对硬质合金与陶瓷两类不同刀具分别以低速湿式铣削和高速干铣削方式加工镍基高温合金GH4169 时的已加工表面残余应力进行研究。采用X 射线衍射法测量铣削后的工件表面残余应力。采用涂层硬质合金刀具在较低铣削速度30~90m/min 并浇注切削液的条件下铣削GH4169 时，可在工件表面形成残余压应力或相对较小的残余拉应力，对残余应力数据进行统计分析。结果表明，刀具和铣削速度对表面残余应力均有显著影响，而且表面残余应力总体上随着每齿进给量的增加而呈现拉应力增加的趋势。采用涂层Al2O3-SiCw 和Sialon 陶瓷刀具以较高铣削速度300~1100m/min 干铣削GH4169 时，工件表面都将形成很大的残余拉应力。镍基高温合金GH4169 的精加工更适合采用硬质合金涂层刀具并浇注切削液充分冷却，而陶瓷刀具干铣削则更适合于GH4169 的粗加工
2016 Vol. 59 (3): 42-47 [摘要] ( 186 ) HTMLNew PDF (1525 KB)  ( 644 )
48 蜂窝材料加工工艺研究进展
马 成，刘方军
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.048
蜂窝材料是一种应用广泛的先进结构材料，已成为航天航空领域内的重要研究对象。本文简要介绍了蜂窝材料的结构和性能特点及其应用，并详细阐述了蜂窝材料加工工艺研究进展。对比分析了蜂窝材料的不同固持方法、加工方式，并从加工刀具的选择和加工工艺参数的选定两方面分析了蜂窝材料的数控加工工艺。最后，对于蜂窝材料加工工艺进行总结，并展望了蜂窝材料加工工艺的研究方向。
2016 Vol. 59 (3): 48-54 [摘要] ( 214 ) HTMLNew PDF (2538 KB)  ( 1265 )
55 纤维增强陶瓷基复合材料加工技术研究进展
王 超，李凯娜，陈 虎，马小民
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.055
纤维增强陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、耐腐蚀、抗烧蚀以及抗氧化等一系列优点，被列为新一代高温热结构材料的发展重点，在航空、航天、能源等领域具有极大的应用前景。但纤维增强陶瓷基复合材料具有硬度大的特点，其加工是一个难点，主要对纤维增强陶瓷复合材料的传统加工工艺和特种加工工艺及其研究进展进行了介绍，并对纤维增强陶瓷基复合材料的加工工艺的发展趋势作了展望。
2016 Vol. 59 (3): 55-60 [摘要] ( 249 ) HTMLNew PDF (3080 KB)  ( 1150 )
       新视点
62 MBD 模式下生产准备探索与实践
金艳玲，孙建波，王 娜
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.062
生产准备是影响航空产品快速切换的主要环节。为实现航空产品在MBD 模式下的快速切换，剖析了航空产品生产准备的主要内容，探讨了MBD 模式下航空产品生产准备信息传递模式以及影响航空产品生产过程快速切换的关键因素。
2016 Vol. 59 (3): 62-65 [摘要] ( 180 ) HTMLNew PDF (1303 KB)  ( 396 )
       学术论文
66 基于加工能力模糊聚类的设备分组方法
周媛媛，田锡天， 黄利江， 辛宇鹏， 马光辉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.066
为了在工艺设计中高效、合理、准确地确定加工设备，实现资源优化配置，提出了基于加工能力模糊聚类的设备分组方法。该方法采用加工能力元描述设备的加工能力，通过对加工能力元的聚类分组，实现对设备的分组。在此基础上，建立了加工能力元的数学模型，采用区间数模糊C- 均值聚类算法对模型进行了求解，并采用改进的最大最小距离算法产生初始分组中心。最后，通过具体实例，验证了该方法的有效性。
2016 Vol. 59 (3): 66-70 [摘要] ( 180 ) HTMLNew PDF (976 KB)  ( 307 )
71 一种飞机结构修理胶粘剂性能分析
王新军，邓 强，乔 乔
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.071
针对飞机结构修理过程中常用胶粘剂的固化温度高、固化时间长、固化热应力大的问题，以环氧树脂为基本配料，通过添加丁腈橡胶增强胶粘剂的韧性，添加固化剂和硅烷偶联剂缩短固化时间。剪切试验表明，该胶粘剂在80℃下经90min 固化后剪切强度可达到35MPa，可满足飞机结构损伤平时修理和应急修理的要求。
2016 Vol. 59 (3): 71-73 [摘要] ( 197 ) HTMLNew PDF (941 KB)  ( 367 )
74 直9 直升机机载数据传输电缆电磁耦合分析
鹿泽伦，郝 钢，于水游
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.074
通过对数据传输电缆的仿真分析计算，得到了传输信号频率、电缆回路之间的距离与电磁耦合之间的关系。对于直9 系列直升机中数据传输电缆的物理模型计算结果表明，感应电压会在传输频率为75MHz 时达到最大值，线间距离为1.5mm 时具有最小值。分析结果为直9 系列直升机/ 飞机机载数据电缆的布线优化和电磁兼容改进设计提供一定参考依据。
2016 Vol. 59 (3): 74-76 [摘要] ( 214 ) HTMLNew PDF (1141 KB)  ( 396 )
77 A100 钢外螺纹椭圆超声滚压强化试验研究
孙 鑫, 张德远, 程明龙,李瑞峰, 张文光2,陈雪梅
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.077
A100 钢有较高的疲劳抗力和显著的减重效果。在航空工业中，飞机起落架主要承力件正逐步采用A100 钢，且主要承力件多采用螺纹联接。为了提高螺纹疲劳寿命，提出了超声振动滚压强化工艺方法，设计了外螺纹超声滚压强化装置，进行了螺纹超声滚压强化前后性能对比试验。利用X射线分析仪、维式硬度计、粗糙度仪和疲劳试验机，分别测量了螺纹超声滚压强化前后的残余应力、维氏硬度、表面粗糙度以及疲劳寿命。结果表明，超声滚压强化后牙底残余应力提高了70%，显微硬度提高了14%，粗糙度降低了51%，600MPa 应力条件下寿命提高了5 倍。
2016 Vol. 59 (3): 77-80 [摘要] ( 226 ) HTMLNew PDF (1202 KB)  ( 569 )
81 镁基复合材料真空吸渗挤压工艺故障模式分析*
卫新亮，齐乐华，周计明，关俊涛，马玉钦
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.081
真空吸渗挤压工艺作为一种制备镁基复合材料的新方法，集合金熔化、预制体预热、镁液浇注和挤压浸渗为一体。通过该工艺实现过程及各系统功能的划分，将真空吸渗挤压工艺分为坩锅系统、加热系统、气路系统、成形系统、压力系统、监控系统等部分。根据工艺试验的运行状况，分析了各系统的故障模式及原因，并对故障多发部位的危害性进行了评估。结果表明，对试验系统危害最高的是加热系统，成为影响整个工艺系统的关键，然后是坩锅系统和气路系统。针对各系统的故障特点，提出了改善真空吸渗挤压工艺系统可靠性、安全性的方法和手段。
2016 Vol. 59 (3): 81-84 [摘要] ( 183 ) HTMLNew PDF (965 KB)  ( 362 )
85 复合材料螺栓连接接头渐进损伤分析研究进展
王 娟， 施建伟， 张书亭， 张彦飞， 杜瑞奎， 赵贵哲
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.085
针对复合材料结构连接问题，系统地介绍了静拉伸作用下复合材料连接接头渐进损伤分析研究进展，主要从渐进损伤分析方法的3 个关键分析步骤：应力分析、失效模式分析和材料属性退化分析方面进行了详细阐述，形成一种公认的能够有效、准确预测复合材料连接接头失效行为的方法。
2016 Vol. 59 (3): 85-89 [摘要] ( 211 ) HTMLNew PDF (889 KB)  ( 790 )
90 面向工程数据集导管工艺性批量审查技术研究
韩志仁，刘明星，何 斌
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.090
在飞机MBD 数模中导管数量大，人工进行导管工艺性审查工作繁琐、效率低且容易出错。针对面向工程数
据集导管工艺性审查问题，利用计算机批量处理的优势，通过自动检索、自动识别和数据库技术建立导管工艺性批量
审查平台。实现导管数模的弯曲半径与直线段距离合理性、导管规格是否存在等工艺性检查，从而判断导管设计是
否合理，预先发现导管设计存在的问题，避免对后续生产造成麻烦，降低了生产成本，提高了生产效率。该导管工艺
性批量审查平台系统可以提高工艺审查效率数十倍，同时保证导管工艺性审查的准确性。
2016 Vol. 59 (3): 90-92 [摘要] ( 158 ) HTMLNew PDF (1219 KB)  ( 361 )
93 结构设计辅助指导系统的实现
王松杰， 张国庆， 赵腾伦， 王 燕
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.093
针对产品设计中设计与工艺存在脱节的现象，成功建立了基于C/S（Client/ Service，客户端和服务器）模式系统架构的结构设计辅助指导系统，该系统有效提高了结构设计的效率和产品设计的质量及工艺性。在对系统所要实现的功能和流程进行分析的基础上，详细介绍了系统基础模块和应用模块的内容及其实用价值和意义。该系统的开发不仅对结构设计的整个过程能够起到很好的指导作用，而且对其他设计行业有一定的参考价值。
2016 Vol. 59 (3): 93-96 [摘要] ( 174 ) HTMLNew PDF (2426 KB)  ( 247 )
97 固定翼飞机空中受油方式研究
彭 珂，喻振华，谢 超
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.097
对固定翼飞机空中受油方式进行了全面的分类与总结，介绍了不同受油方式的基本原理，并进行了深入分析与比较。最后针对国内固定翼飞机的发展趋势，对其空中受油方式的发展方向给出了建议。
2016 Vol. 59 (3): 97-101 [摘要] ( 184 ) HTMLNew PDF (3061 KB)  ( 563 )
102 基于MBD 的数控工艺设计及快速编程方法研究*
胡权威，乔立红，樊景松，陈圣杰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.102
面向基于模型定义技术在工艺设计中的应用，从提高工艺设计自动化及编程质量和效率出发，提出了一种基于MBD 的数控工艺设计及快速编程方法，该方法根据基于MBD 的特征信息描述，采用特征实例化方法，从易于制造及加工应用的角度对产品特征信息进行提取与构造。通过加工特征将几何信息与工艺信息相结合，分析三维关联的数控工艺信息模型内容。最后，利用工艺约束与制造数据库支持进行数控工艺设计，基于工艺结果以加工操作为基本单位驱动与数控加工系统的智能参数化映射，完成数控程序信息的自动生成。采用该方法进行工艺设计可以缩短编程周期，改善和提高加工编程质量和效率。
2016 Vol. 59 (3): 102-105 [摘要] ( 156 ) HTMLNew PDF (1674 KB)  ( 468 )
106 航空长航时惯导系统定位精度评估方法研究
刘海涛，黄雪妮，李 泱
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.03.106
为了寻找合适的评估飞行试验中导航定位精度的方法，采用全球定位系统（GPS）作为基准，以两种不同的计算方法对长航时导航数据进行了统计计算，研究了两种方法的适用性。结果表明，在不同的导航时间范围内选取不同的计算方法，得到的结论才能够被用户和研制方接受。
2016 Vol. 59 (3): 106-109 [摘要] ( 268 ) HTMLNew PDF (1010 KB)  ( 380 )
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