为了提高传统机械压接端子线缆的接头强度，同时减小电阻，对DTM–50端子线缆电磁脉冲压接工艺展开试验研究，重点考核了机械性能、电气性能和截面形貌等指标。结果表明，随着放电电压的升高，电磁脉冲压接接头的径向变形量和拉脱力增加，接头电阻减小，且变化趋势会随着线缆内部间隙逐渐填满而趋于稳定。以传统机械压接接头性能为对比基准，电磁脉冲压接的放电电压工艺窗口为8~10 kV，对应的放电能量为9.73~15.20 kJ。其中，9 kV为最优工艺参数，此时电磁脉冲压接拉脱力较传统压接提高150%，接触电阻减小50%。

针对实际应用中的建模误差和未知外界扰动对机械臂系统轨迹跟踪精度的影响，设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应非奇异快速终端滑模控制策略（ANFTSMC-DO）。首先，设计了非线性干扰观测器在线估计干扰信息，并通过选取的适当非线性增益函数，使估计误差按指数规律快速收敛。其次，采用自适应非奇异快速终端滑模控制器应对参数变化和未建模的动态特性，避免系统性能随时间衰减。同时在保证鲁棒稳定性和控制精度的前提下，使得所提方法有效抑制了抖振现象，可以更好地抵御外界扰动的影响。最后，通过仿真验证了该方法在误差收敛速度以及控制精度上的显著优势，增强系统鲁棒性的同时实现了更高的跟踪精度。

为提高蒙皮的铣削质量，满足蒙皮装配时对缝间隙的精度要求，本文提出一种基于多特征筛选的飞机蒙皮铣削辅助线提取方法。首先，采用双边滤波对采集到的点云数据进行预处理；随后，运用多种特征的分层搜索结构搜索边界点，利用空间切线连续性特征筛选出点云边界点的主干部分；接着，借助优化的局部表面标准差特征对其余点再次搜索，将结果合并以获取全部边界点；最后，通过各向异性优化算法将带状分布的散乱边界点收缩成线形。试验结果表明，该方法检测到的边界点精确率可达0.95，误差在0.3 mm以内。将本文方法获取的边界点作为辅助线进行蒙皮工件加工，拼接后的对缝间隙平均值小于 0.4 mm。

整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新和技术跨越的核心关键零部件，其型面精度与表面质量对航空发动机的疲劳性能和气动性能影响显著。目前国内整体叶盘磨抛工艺仍然处于落后的人工打磨阶段，叶片表面质量差，一致性难以保证，人工打磨劳动强度大、效率低。本文介绍了整体叶盘机器人砂带磨抛设备及其工艺原理，并利用该设备开展了针对钛合金整体叶盘磨抛工艺试验。基于整体叶盘的结构特点和人工打磨经验，提出了整体叶盘自动化磨抛工艺方法，包括磨抛轨迹规划方法、磨具和加工参数优化方法等，并通过工艺过程控制和参数反馈调整机制，实现其在整体叶盘加工中的应用。结果表明，整体叶盘机器人磨抛后表面粗糙度R_a 小于0.4 μm，磨抛效率和磨抛型面一致性显著提高，叶片磨抛去除量为0.008 ~ 0.013 mm，磨抛后叶型轮廓度满足设计公差要求。

为研究机器人砂带磨削增材钛合金空心构件的材料去除行为和表面完整性，本文设计并进行了机器人砂带磨削增材钛合金空心构件试验。对比研究了不同恒定磨削力条件下，机器人砂带磨削对钛合金增材空心构件表面材料去除特征、磨屑、表面形貌，以及亚表层材料性能的影响。结果表明，当磨削力由25 N降低至10 N，表面粗糙度R_a 2.11 μm 和R_y 16.5 μm 降低至R_a 1.03 μm 和R_y 8 μm，滑移层厚度从55 μm降低至45 μm，表面残余压应力从243 MPa降低至89 MPa。机器人砂带磨削试验表明，较小的恒定磨削力可以提高表面加工质量，减小表面粗糙度和损伤，降低亚表层材料滑移变形深度和残余压应力，从而提高增材钛合金空心构件的加工性能。本文为机器人砂带磨削增材钛合金零部件加工及其表面完整性研究提供理论依据和技术参考。

针对Ti₂AlNb合金，本文开展了扩散焊工艺参数对焊接接头组织性能与变形影响的研究。结果表明，当焊接温度、压力、保温时间较低时，Ti₂AlNb扩散焊接头焊缝线明显，力学性能较低。随着焊接温度、压力、保温时间的增加，Ti₂AlNb扩散焊焊缝区新生等轴状α₂ 相尺寸增大，焊缝线逐渐模糊，Ti₂AlNb扩散焊接头力学性能增强，焊接变形率增加。综合焊缝界面组织、焊接变形率和接头力学性能，确定最佳的Ti₂AlNb扩散焊工艺为960 ℃、5 MPa、120 min，此时焊接变形率为5.4%。Ti₂AlNb扩散焊接头组织由B₂相基体、较粗板条状和等轴状α₂相，以及分布在B₂相基体中的少量O相组成，室温及700 ℃高温下抗拉强度达到891 MPa 和464 MPa。

以牌号5B71焊丝为焊接填充材料，采用钨极惰性气体保护焊（TIG）工艺，对1.5 mm厚5B70合金板材进行焊接，并对焊接接头力学性能和显微组织进行研究。结果表明，采用合理的焊接参数，可获得力学性能优良的焊接接头，接头的抗拉强度达到342~350MPa，接头强度系数为0.82~0.84，接头延伸率为9.5%~13% ；焊缝区硬度为87HV~93HV，硬度值最小值位于焊缝熔合线附近，硬度曲线呈双V型；断口断裂截面呈45° 剪切形态，断口表现出韧窝和解理组织复合性质，部分韧窝内发现强化相颗粒。焊接接头熔合线清晰，焊缝区、熔合线、热影响区、母材区组织各异，其中焊缝区呈现细化的等轴晶粒组织，大小不均匀。

本文以4 mm厚A7N01铝合金板材为研究对象，基于A7N01铝合金激光–电弧复合焊接参数进行模拟仿真。采用Fluent 软件进行了数值模拟，并针对不同焊接参数下的熔池温度场分布与流动性进行分析，研究了激光功率和焊接速度对激光–电弧复合焊的影响规律。结果表明，随着激光功率的增加，熔池的深度显著增加。同时，由于熔池内部的流体流动速度加快，进而导致熔池的不稳定性增大。较大的焊接速度虽然可以在较短时间内使熔池达到稳定状态，但也伴随着更快的温度变化速率，容易产生冷却不均和裂纹的风险。相反，较低的焊接速度增加了热输入，使得熔池的温度梯度更大，有助于形成更大的熔池和更深的熔深，但过多的热输入也可能引发一系列焊接缺陷问题。

为了改善“软金属”摩擦磨损性能差的问题，采用中频磁控溅射技术在TC4-DT、TC21和TB17钛合金表面制备碳化钨（Tungsten carbide，WC）掺杂的类金刚石碳（Diamond-like carbon，DLC）涂层，设计了Ti/TiN/TiCN梯度过渡层并由多弧离子镀沉积方法完成制备，研究不同钛合金的“基体效应”对WC–DLC涂层力学性能和摩擦磨损性能的影响。通过SEM 和EDS观察分析了涂层表面形貌和化学元素分布，利用TEM 观察了涂层截面形貌及结构，使用XRD 和Raman 光谱表征了涂层结构，采用划痕仪和显微硬度计测试了涂层的结合强度、维氏硬度等力学性能，通过摩擦试验机和超景深显微镜测试摩擦磨损性能。结果显示，制备的3种钛合金，其涂层硬度比基体均提高了两倍以上。其中TC4-DT钛合金表面涂层硬度值最高，达到1566HV0.05；TB17钛合金表面涂层结合力最强，达到53 N以上，其摩擦磨损性能也最好，磨损率为0.593×10^–6 mm³·N^–1·m^–1，与基体相比，磨损率下降99.79% ；TC21钛合金表面涂层则表现出最大的摩擦系数、磨损深度和磨损率。以上结果表明，不同基体材料引发类金刚石涂层力学和膜基结合性能的差异，进而影响到涂层的摩擦磨损性能。

喷丸强化通过引入残余压应力来提高工件的抗疲劳性能。喷丸覆盖率作为控制喷丸强化的一个重要因素，对齿轮残余应力和表面粗糙度有较大影响，但目前的研究较少关注到喷丸覆盖率与齿轮残余应力、表面粗糙度之间的关联规律。针对该问题，建立了基于离散单元模型（DEM）–有限单元模型（FEM）耦合的航空齿轮喷丸强化仿真计算模型，通过理论仿真计算与试验对比验证，研究喷丸覆盖率对齿轮残余应力和表面粗糙度的影响。研究表明，随着喷丸覆盖率的增加，齿轮表面粗糙度S_a呈现先快速增加后逐渐减小的趋势，当覆盖率超过200% 后表面粗糙度开始减小；喷丸覆盖率对齿轮表面残余压应力和残余压应力深度并无显著影响，对最大残余压应力影响较大，最大残余压应力随着覆盖率的增加而显著增加，但是当覆盖率超过300%后增幅有所降低；沿齿廓方向残余压应力的变化为齿根处的表面残余压应力最大，越靠近齿顶残余压应力越小，这是因为越靠近齿轮根部位置，弹丸流和齿面之间的碰撞概率就越高，冲击次数的增加导致齿面压应力增加。

为探究TC11钛合金的应力松弛特性，本文采用有限元方法模拟激光冲击强化及应力松弛过程，分析功率密度、冲击次数和温度对TC11 钛合金应力松弛的影响。采用SIA–LSP–23系列激光冲击强化系统和KSL–1700X–A2型高温炉进行激光冲击强化和应力松弛试验。温度573 K、功率密度5.09 GW/cm²、冲击1次和3次时，残余应力试验数据和仿真结果误差均小于5%，模拟值与试验值吻合较好。在松弛温度为573 K时，功率密度的增加对应力松弛极限的提升效果比冲击次数的影响更显著，但应力松弛极限上升到159.5 MPa后基本不再变化，且应力松弛极限随温度升高而减小。