基于3D打印技术在航空领域的应用分析

3D打印技术是一种革命的、先进的加工制造技术,已经正在快速改变传统的生活方式和生产加工方式,欧美等发达国家非常重视该技术,并且积极推广。从3D计算机辅助设计(3D CAD)开始,人们希望能够将设计结果直接转化为实物。3D打印技术将以其革命性的"制造灵活性"和"大幅节省原材料"在加工制造领域掀起一场革命。它适合于小批量,多品种、结构复杂,原材料价值高的机械加工制造,因此在航空制造领域,它将会得到更加广泛的应用。     

高强度钢板的热塑性成形极限

以22MnB5为研究对象,通过试验与数值模拟相结合的方式研究了高强度硼钢在高温下的热塑性成形极限. 开发了基于Nakajima测试的成形极限试验装置TFLD300,进行了高温条件下的成形极限试验并获得了不同温度下的成形极限曲线,由此建立了考虑温度影响的三维成形极限图3D-TFLD(thermal forming limit diagram). 在自主开发的商业金属成形软件KMAS(king mesh analysis system)基础上,结合热成形热、力及相变多物理场耦合关系开发了热成形分析模块,并将三维成形极限图作为高温成形性的判断准则引入到热成形数值模块中. 以一款汽车B柱为例,通过KMAS软件对其热成形过程中的破裂情况进行了数值模拟,并与试验进行对比,结果证明KMAS软件热成形分析模块和3D-TFLD能够准确地预测板料在热成形过程中的破裂情况.     

环形二级倒立摆H∞鲁棒控制器设计及仿真

研究了环形二级倒立摆的平衡控制,首先利用拉格朗日动力学方法建立了环形二级倒立摆的数学模型,分析了系统的稳定性及能控能观性;接着引入H∞回路成形鲁棒方法设计其控制器,但考虑到H∞控制器阶次过高的问题,因此采用最小信息损失方法对设计的控制器进行了降阶.通过仿真验证,证实了降阶后的H∞回路成形控制器对于环形二级倒立摆平衡控制有良好效果.     

油田特种车辆车架加固及修复工艺研究

针对油田特种车辆车架变形严重的现象,分析了油田特车车架受力情况,确定了车架出现裂纹的危险区域。采用不同的方法对车架进行焊修加固处理,有效地预防车架变形和裂纹,并对车架加固提出了一些建议。     

铝合金柱壳在不同速度下的成形极限实验研究

为了研究铝合金高速成形极限,采用电磁驱动金属圆管膨胀技术对6063T6薄壁铝合金圆管的动态膨胀断裂过程进行了实验研究.实验中圆管膨胀速度可达180~250 m/s,应变率在6 000~8 500 s^-1范围.讨论了惯性对于不均匀变形的影响.实验结果表明随着应变率的增加,局域化特征间距减小,碎片数量增多.局域化起始名义应变随应变率的增加呈增大趋势,可能表明材料成形极限随应变率的提高而提高.     

锥辊异面冷辗轧成形的几何模型

从变形和运动学的基本条件出发,导出锥辊异面辗轧成形的几何模型,建立了变形区参数与辗轧结果之间的函数关系,并得到实验验证:通过分析给出理想成形条件,从而为这一成形过程参数的预测和优化提供科学依据。该文还获得一些对生产实际和理论研究都有指导意义的结论。     

船舶钢板激光弯曲成形的数值模拟及实验研究

对船舶钢板激光弯曲成形过程进行了数值模拟及实验研究。建立了成形过程的三维非线性热力耦合有限元模型,模型中考虑了材料热物性参数和力学性能参数与温度的相关性。计算了弯曲成形过程的温度场及变形场,预测了钢板的最终弯曲角度。实测了激光弯曲成形过程中的温度变化和弯曲变形量。数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

联合随机波束成形与迫零预编码的多波束选择

随机波束成形(RBF)在系统用户足够多时,具有与最优预编码方案相同的容量尺度,当系统用户少时,性能却下降严重。针对该问题,提出了联合RBF和迫零波束成形(ZFBF)的广播信道预编码方案。该方案利用RBF实现用户的初步调度,然后要求初选用户附加反馈量化的信道方向信息(CDI)和信道质量信息(CQI),在基站根据CDI和CQI反馈完成最终波束选择和ZFBF预编码。仿真结果表明,所提出的预编码方案,与现有的增强型RBF相比,在基本不增加上行链路反馈量的前提下,可明显提高系统和容量。     

铲齿成形铣刀CAD中的前刀面模块处理设计

针对铲齿成形铣刀ＣＡＤ中前刀面的齿形设计,提出了前刀面模块设计的实现步骤与方法,推导了主偏角计算公式与工件廓形偏传后点的坐标计算公式,并给出了应用实例。