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大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术 被引量:2
1
作者 王哲 丰飞 郭峰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期53-66,共14页
以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加... 以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加工机器人和移动装配机器人等多种类、多形式移动机器人的设计和研制,提出基于多移动机器人协同并行制造方案、大构件机器人化加工机器人本体设计方案、多模态协作机器人感知与测量方案、多机器人协同的加工机器人本体控制器及群体加工机器人系统控制方案。阐述多群体机器人移动加工的机器人控制策略与方案,针对加工机器人群体协同并行加工方法、大构件测量与群体机器人协同控制等关键技术,不但从本体研发、控制器等方面探究了国产工业机器人性能提升与优化的方法,也力图为后续航空航天等领域的大构件加工拓展工作思路。 展开更多
关键词 大尺度构件 自主移动机器人 群体机器人 自主控制 多机器人协同并行制造
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一种非正态和非对称尺寸及形位误差的工艺可靠性评估方法 被引量:1
2
作者 徐广涛 刘天一 +2 位作者 翁栩涵 彭振龙 刘意 《推进技术》 北大核心 2025年第6期298-310,共13页
针对齿轮、叶片和轴承等航空航天航海零件非正态和非对称的尺寸及形位误差工艺可靠性无法客观表达的问题,基于过程能力分析提出了一种用于零件非正态和非对称的尺寸及形位误差的工艺可靠性评估方法,考虑异常值分析、稳定性分析和尺寸及... 针对齿轮、叶片和轴承等航空航天航海零件非正态和非对称的尺寸及形位误差工艺可靠性无法客观表达的问题,基于过程能力分析提出了一种用于零件非正态和非对称的尺寸及形位误差的工艺可靠性评估方法,考虑异常值分析、稳定性分析和尺寸及形位误差为非正态分布和非对称公差的情况,通过实例验证了本文方法的可行性。结果表明,在进行了异常值和稳定性分析后,直径的加工过程未达到稳定,过程性能指数Ppk=0.387,工艺可靠性差;径向跳动的加工过程达到稳定,过程能力指数Cpk和过程性能指数Ppk分别为3.711和1.716,工艺可靠性优秀。本文所提出的方法适用于具有上下限的硬度、粗糙度等其他参数,从而可以开展相关工艺可靠性评估分析。 展开更多
关键词 加工精度 过程能力 工艺可靠性 稳定性 非正态分布 非对称公差
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基于回归树和随机森林的通航飞机燃油消耗预测
3
作者 陈明强 郑文浩 +2 位作者 孙雁君 林浩冬 段中航 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期3026-3034,共9页
现有研究中影响燃油消耗的特征值选择通常没有明确标准,研究成果难以与实际飞行相结合。基于塞斯纳172的飞行训练数据对通航教练机空中阶段的燃油消耗做出预测。首先,基于作者的飞行经验以及相关性分析,从飞行员操作角度选择影响燃油流... 现有研究中影响燃油消耗的特征值选择通常没有明确标准,研究成果难以与实际飞行相结合。基于塞斯纳172的飞行训练数据对通航教练机空中阶段的燃油消耗做出预测。首先,基于作者的飞行经验以及相关性分析,从飞行员操作角度选择影响燃油流量的特征值。其次,使用回归树模型拟合不同飞行状态下的燃油流量,并将飞机实际飞行状态与燃油流量预测值相对应,便于后期从飞行技术层面研究具体的节油策略。最后,使用经过超参数寻优的随机森林模型对燃油流量做出预测。实验结果表明,本文所使用的模型精度优于现有研究成果,平均绝对误差为0.286 gallon/h,均方根误差为0.496 gallon/h,残差平方和为0.968 4,平均绝对百分比误差为4.00%。 展开更多
关键词 回归树 随机森林 机器学习 燃油流量预测 塞斯纳172 数据记录系统
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航空发动机零件数控加工技术的应用现状与发展趋势
4
作者 朱昀 范凌松 +1 位作者 胡思嘉 吴宝海 《金属加工(冷加工)》 2025年第10期18-30,共13页
系统梳理了近年来航空发动机零件五轴数控加工技术的发展历程,重点关注了刀具路径规划与优化以及误差控制与补偿等关键技术领域的最新进展。通过对国内外相关研究成果进行分析与总结,探讨当前技术发展现状以及未来发展趋势,为相关领域... 系统梳理了近年来航空发动机零件五轴数控加工技术的发展历程,重点关注了刀具路径规划与优化以及误差控制与补偿等关键技术领域的最新进展。通过对国内外相关研究成果进行分析与总结,探讨当前技术发展现状以及未来发展趋势,为相关领域的研究工作提供参考。 展开更多
关键词 航空发动机 数控加工技术 刀具路径优化 误差控制 误差补偿 铣削力建模
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军用飞机高精度航空部件机械加工技术研究 被引量:1
5
作者 朱丹 《中国高新科技》 2025年第9期34-36,共3页
为提升飞机高精度航空部件机械加工质量,解决目前加工过程中存在的相关问题,文章针对军用飞机航空部件对加工精度、可靠性和表面质量的作业要求,重点分析高精度机械加工技术的关键难点与优化方向。通过对切削参数与刀具几何参数影响因... 为提升飞机高精度航空部件机械加工质量,解决目前加工过程中存在的相关问题,文章针对军用飞机航空部件对加工精度、可靠性和表面质量的作业要求,重点分析高精度机械加工技术的关键难点与优化方向。通过对切削参数与刀具几何参数影响因素的论述,提出工艺优化策略,为提升军用航空部件加工性能提供理论支持。 展开更多
关键词 军用航空部件 高精度加工 切削参数 刀具优化 工艺仿真
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数字化装配生产线运行流程仿真应用技术研究 被引量:1
6
作者 黄晶 和晓春 杨影 《科技与创新》 2025年第2期85-88,共4页
针对“数字化装配生产线设计方案的运行流程展示、方案科学性和合理性验证”的需求,开展数字化装配生产线运行流程仿真应用技术研究。研究内容包括仿真流程建立、仿真模型构建并管理、生产线仿真工作执行、仿真过程及结果数据动态展示... 针对“数字化装配生产线设计方案的运行流程展示、方案科学性和合理性验证”的需求,开展数字化装配生产线运行流程仿真应用技术研究。研究内容包括仿真流程建立、仿真模型构建并管理、生产线仿真工作执行、仿真过程及结果数据动态展示、相关数据评估与分析等方面。研究成果可有效指导仿真工作的执行,为运行流程的可视化展示提供解决方案,为生产线单点设计评判、整体设计方案优化提供支持。 展开更多
关键词 运行流程仿真 可视化展示 单点设计评判 整体设计方案优化
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连续纤维增强聚合物复合材料3D打印工艺研究进展 被引量:1
7
作者 苏文璐 钱波 +2 位作者 茅健 张立强 刘钢 《航空制造技术》 北大核心 2025年第1期117-129,136,共14页
连续纤维增强聚合物复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composites,CFRPCs)是增材制造领域的一种新材料,与金属、陶瓷等传统加工材料相比,具有质轻高强、耐疲劳、耐腐蚀等特点,因此广泛应用于航空航天、轨道交通和生物医疗... 连续纤维增强聚合物复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composites,CFRPCs)是增材制造领域的一种新材料,与金属、陶瓷等传统加工材料相比,具有质轻高强、耐疲劳、耐腐蚀等特点,因此广泛应用于航空航天、轨道交通和生物医疗等领域。近年来,随着增材制造技术的发展,CFRPCs 3D打印技术为高性能、低成本、可定制化的复杂结构零件制造方案开辟了新思路。本文主要针对CFRPCs 3D打印工艺进行系统综述,重点介绍了以熔融沉积成型工艺为主的CFRPCs 3D打印材料、工艺参数以及性能强化工艺的最新研究进展,并对目前面临的挑战以及未来发展进行了总结与展望。 展开更多
关键词 连续纤维 复合材料 3D打印 熔融沉积 增材制造(AM)
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基于点云降维的飞机薄壁件化铣刻型轮廓三维检测技术 被引量:1
8
作者 汪勇 张攀 +2 位作者 钟梓彬 钟凯 李中伟 《航空学报》 北大核心 2025年第2期307-318,共12页
飞机蒙皮等航空航天薄壁零件常采用化铣刻型方法完成表面复杂形状图案加工,对其加工图案进行精确检测是保证薄壁零件加工质量的关键环节。但是,受自身重力、夹紧力等因素影响,这类薄壁零件在检测过程中易发生弯曲变形,导致检测结果不稳... 飞机蒙皮等航空航天薄壁零件常采用化铣刻型方法完成表面复杂形状图案加工,对其加工图案进行精确检测是保证薄壁零件加工质量的关键环节。但是,受自身重力、夹紧力等因素影响,这类薄壁零件在检测过程中易发生弯曲变形,导致检测结果不稳定。常规方法往往需定制完全贴合曲面形状的夹具对零件进行固定,成本高且效率低,难以满足工业场景的快速检测需求。提出一种基于点云降维的飞机蒙皮化铣刻型轮廓检测方法,创新性地将三维曲面轮廓降维至二维平面,克服零件变形,实现复杂曲面图案的高精度检测。首先,获取蒙皮曲面的CAD标准轮廓作为理想数据,基于结构光技术获取实际零件的图案轮廓点云作为初始数据;然后,基于测量轮廓模型和CAD模型计算测地距离矩阵;最后,基于测地距离矩阵将测量轮廓和标准轮廓同步降维至二维平面,实现加工轮廓图案的误差分析。实验结果表明,所提方法可以实现无夹具的飞机蒙皮化铣刻型图案检测,精度达0.039 mm。 展开更多
关键词 化铣刻型 等距特征映射 测地距离矩阵 点云降维 精度检测
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基于知识图谱的航空产品总部装现场多余物问题管理 被引量:1
9
作者 钱芸 耿秀丽 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第22期364-372,共9页
有效管理航空产品总部装现场的多余物问题对于确保航空产品的安全性和可靠性至关重要。针对现有多余物问题管理依赖专家经验、主观性强的问题,提出了一种基于本体模型构建知识图谱的多余物问题管理方法。使用本体模型描述和组织多余物... 有效管理航空产品总部装现场的多余物问题对于确保航空产品的安全性和可靠性至关重要。针对现有多余物问题管理依赖专家经验、主观性强的问题,提出了一种基于本体模型构建知识图谱的多余物问题管理方法。使用本体模型描述和组织多余物问题的相关知识,包括多余物的属性、关联关系和产生原因等信息,以此构建知识图谱用来清晰展示多余物问题的相关概念,为多余物问题管理者提供直观的决策支持。在知识图谱已有关系的基础上,构建多余物问题产生原因和管理措施之间的关联关系。利用二叉树支持向量机对多余物产生原因进行分类,这一分类方法能够辅助多余物问题管理者更快地找到多余物问题的根源,并采取相应的管理措施。通过案例验证了所提方法的有效性,研究结果表明,基于本体模型构建的多余物问题知识图谱可以为管理者提供结构化的多余物问题信息,并且在管理者应用知识图谱的过程中提供新的探索思路。 展开更多
关键词 航空产品 多余物 本体 知识图谱
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基于Petri网的飞机总装配生产线建模及优化方法 被引量:18
10
作者 王青 温李庆 +3 位作者 李江雄 柯映林 李涛 张世炯 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1224-1231,共8页
针对飞机总装配生产线最优化调度问题,建立能够描述飞机脉动式总装配生产线工艺流程间复杂关系的赋时库所Petri网(TPPN)仿真模型.在飞机总装配工序的前后继关系和有限的车间资源约束下,以工期最短、工作组最少和工作组的总效率最高为优... 针对飞机总装配生产线最优化调度问题,建立能够描述飞机脉动式总装配生产线工艺流程间复杂关系的赋时库所Petri网(TPPN)仿真模型.在飞机总装配工序的前后继关系和有限的车间资源约束下,以工期最短、工作组最少和工作组的总效率最高为优化目标,提出生产线调度问题的多目标优化模型.采用逐层法进行最优化求解,根据关键路径推算公式确定生产线的最短工期和最少工作组数,采用贪心-匈牙利两级递阶算法获得生产线的最佳人工分配方案和最优作业排序.通过应用实例,验证了优化方法的准确性和有效性. 展开更多
关键词 PETRI网 飞机总装配 生产线 最优化调度
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薄壁零件数控加工工艺质量改进方法 被引量:69
11
作者 郑联语 汪叔淳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期424-428,共5页
提出了通过数控加工前期的预防性仿真 (包括几何仿真与物理仿真 )分析与减小工件变形的数控工艺设计过程范式 ,将工件视为弹性体 ,模拟实际加工中的工艺约束 ,建立工艺模型 ,通过有限元分析检查变形引起的微观误差。并根据工艺成本代价 ... 提出了通过数控加工前期的预防性仿真 (包括几何仿真与物理仿真 )分析与减小工件变形的数控工艺设计过程范式 ,将工件视为弹性体 ,模拟实际加工中的工艺约束 ,建立工艺模型 ,通过有限元分析检查变形引起的微观误差。并根据工艺成本代价 ,依次采取进给量局部调整、刀具路径修正、改进装夹方案、改进毛坯结构工艺性 4种策略 ,减小或消除加工变形误差 ,达到逐步改进工艺质量的目标。 展开更多
关键词 工艺质量 数控加工 薄壁零件 变形 仿真 工艺改进 航空制造
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一种代理遗传算法及其在气动优化设计中的应用 被引量:13
12
作者 苏伟 高正红 夏露 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期303-307,共5页
遗传算法具有良好的鲁棒性和全局优化等优点,但是需要进行大量目标特性的计算,因此计算量很大。针对这一问题,利用代理模型计算量小的优点,将代理模型引入到遗传算法中,建立了一种高效的代理遗传算法。在该算法中,以遗传算法为整体框架... 遗传算法具有良好的鲁棒性和全局优化等优点,但是需要进行大量目标特性的计算,因此计算量很大。针对这一问题,利用代理模型计算量小的优点,将代理模型引入到遗传算法中,建立了一种高效的代理遗传算法。在该算法中,以遗传算法为整体框架,在优化搜索中部分使用代理模型进行目标特性分析,大大减少了计算量。为防止代理模型不精确带来的影响,在优化过程中通过引入EI方法,较好地解决了算法中校正个体的选择问题。为了验证方法的有效性,使用该算法进行了翼型的气动外形优化设计,升阻比提高了40%。与基本遗传算法相比,该算法的优化结果与之相当,但计算时间减少了约75%。结果表明该算法对遗传算法的改进是有效的,适合进行气动外形优化设计。 展开更多
关键词 代理模型 遗传算法 代理遗传算法 EI方法 气动优化设计
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航空产品IPT团队群运行模式研究 被引量:9
13
作者 李清 马宁宇 +2 位作者 陈禹六 冯绍军 赵天奇 《航空制造技术》 北大核心 2002年第4期44-46,共3页
介绍了航空产品集成开发团队群的组织模式 ,构建了IPT团队群的框架结构 ;结合我国航空产品开发过程的管理现状 ,提出了IPT团队与已有组织框架的协调方案。该研究对于在组织上保证并行工程理念的贯彻执行具有一定的参考价值。
关键词 并行工程 CIMS IPT 集成开发团队 航空产品 运行模式
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全阶滑模变结构解耦控制器在液压转台设计中的应用 被引量:6
14
作者 于金盈 许宏光 +1 位作者 赵克定 袁立鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期376-379,共4页
三轴液压仿真转台具有框架间速度耦合、力矩耦合、受复杂摩擦力矩干扰及液压系统参数摄动的特点。提出将耦合项等效为外干扰,使用具有积分补偿的动态全阶滑模变结构控制器,使系统三框架始终在各自滑模上运动,实现了解耦和对外干扰及参... 三轴液压仿真转台具有框架间速度耦合、力矩耦合、受复杂摩擦力矩干扰及液压系统参数摄动的特点。提出将耦合项等效为外干扰,使用具有积分补偿的动态全阶滑模变结构控制器,使系统三框架始终在各自滑模上运动,实现了解耦和对外干扰及参数摄动的不变性。仿真和试验表明该方法的解耦和抗干扰效果理想。 展开更多
关键词 三轴液压仿真转台 解耦 变结构控制 全阶滑模
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基于KBE的飞机板金件工艺性审查系统 被引量:10
15
作者 敖勇刚 万敏 李新军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1096-1099,共4页
由于板金零件的可成形性取决于多方面的因素,板金零件成形的工艺性审查也就显得十分复杂,工艺审查的合理性和准确性往往成为飞机设计和制造的矛盾焦点.通过分析当前我国飞机板金零件工艺性审查的现状,提出了在工艺性审查中利用基于知识... 由于板金零件的可成形性取决于多方面的因素,板金零件成形的工艺性审查也就显得十分复杂,工艺审查的合理性和准确性往往成为飞机设计和制造的矛盾焦点.通过分析当前我国飞机板金零件工艺性审查的现状,提出了在工艺性审查中利用基于知识的(KBE,Knowledge Based Engineering)技术的必要性.分析了利用后台数据库及知识库创建工艺性审查系统的总体结构和实现方案,并对系统创建中的关键技术及解决方法进行了研究.通过实例验证了该系统的功能及可靠性. 展开更多
关键词 飞机制造工艺 板金零件 工艺性审查 数据库 知识库
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基于微型剪应力传感器阵列的边界层分离点测定方法研究 被引量:4
16
作者 刘奎 苑伟政 +2 位作者 邓进军 马炳和 姜澄宇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期142-146,共5页
结合边界层分离点附近的剪应力变化规律,提出了针对在飞行器外表面贴附微型传感器的分离点检测方法,并给出了相应微型剪应力传感器阵列的设计方案。研究了2种针对一维剪应力传感器阵列输出电压信号的处理方法,即均值差极大值方法和均方... 结合边界层分离点附近的剪应力变化规律,提出了针对在飞行器外表面贴附微型传感器的分离点检测方法,并给出了相应微型剪应力传感器阵列的设计方案。研究了2种针对一维剪应力传感器阵列输出电压信号的处理方法,即均值差极大值方法和均方根差分极大值方法,并结合实验数据对上述2种判别算法进行了仿真计算和抗干扰性分析,结果验证了其有效性和准确性。 展开更多
关键词 分离点 剪应力 传感器阵列 微机电系统 信号处理
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飞机蒙皮拉形工艺知识库的研究与开发 被引量:5
17
作者 陈鲲 万敏 +6 位作者 李卫东 徐龙 熊杰 范林林 伍惠 刘杰 董锦亮 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期142-146,共5页
面向飞机制造厂的实际生产需要,为飞机蒙皮拉形的工艺设计、分析及生产等提供全面、完善的支持,该文运用JBuilder2005和Dorado5作为主要的开发工具,以Oracle9i作为数据库管理系统,建立了蒙皮板材性能、工艺设计与分析参数、工艺审查等... 面向飞机制造厂的实际生产需要,为飞机蒙皮拉形的工艺设计、分析及生产等提供全面、完善的支持,该文运用JBuilder2005和Dorado5作为主要的开发工具,以Oracle9i作为数据库管理系统,建立了蒙皮板材性能、工艺设计与分析参数、工艺审查等功能模块,解决了分析中大量文件图片等对象的上传与下载、与数字化工艺设计系统ASSFCAE的接口,以及基于知识的工艺匹配与推理等关键技术,开发了一套B/S架构的飞机蒙皮拉形工艺的知识库系统。应用实例表明,该系统具备进行蒙皮零件工艺性审查,和为工艺分析提供设计信息参数等功能,具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 飞机蒙皮 拉形工艺 知识库 B/S架构
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碳纤维增强树脂基复合材料层合板胶螺混合连接失效机制 被引量:17
18
作者 刘礼平 段科好 +4 位作者 徐卓 冯振宇 蔺越国 郑亦媚 宋肖肖 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期590-600,共11页
为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板单搭接双螺栓胶螺混合连接失效机制,采用基于断裂能断裂准则的连续渐进退化方式,仿真CFRP层合板刚度退化,采用基于能量的B-K准则仿真胶层的损伤演化,建立胶螺混合连接结构渐进损伤三维有限... 为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板单搭接双螺栓胶螺混合连接失效机制,采用基于断裂能断裂准则的连续渐进退化方式,仿真CFRP层合板刚度退化,采用基于能量的B-K准则仿真胶层的损伤演化,建立胶螺混合连接结构渐进损伤三维有限元模型,有限元模型预测的最大失效载荷与实验结果吻合较好。搭接长度L_(a)为影响胶螺混合接头刚度和强度的重要几何参数,螺栓的位置不会明显影响接头的刚度,粘结面积越大,强度越大。胶螺混合接头在拉伸载荷作用下,由于二次弯曲效应的影响,螺栓向左倾斜,搭接区域的胶层损伤起始于搭接区域胶层外侧,并由外侧向内部扩展到钉孔附近,当胶层损伤扩展到钉孔附近时,螺栓承载增加,胶层和螺栓共同承载,此时CFRP层合板开始出现损伤;最终,左侧钉孔处的上层合板和右侧钉孔处的下层合板产生分层损伤并发生断裂。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP) 胶螺混合连接 失效机制 有限元分析 二次弯曲效应
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信息物理融合系统及其在航空制造业应用展望 被引量:11
19
作者 侯志霞 邹方 +1 位作者 吕瑞强 王湘念 《航空制造技术》 北大核心 2014年第21期47-49,53,共4页
信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)是当前国内外研究的热点,是实施智能化制造的核心技术。阐述了CPS的定义、原理和特点,并就CPS在航空制造业的应用前景和发展路线进行了分析。
关键词 信息物理融合系统 工业4.0 智能化制造
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基于单元变形能的复杂曲面优化展开算法研究 被引量:6
20
作者 张贤杰 王俊彪 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期270-274,共5页
针对复杂空间曲面提出了一种基于单元变形能的优化展开算法。算法以拓扑等价映射得到的结果为初始值,以曲面网格单元由平面状态到空间状态的总变形能最小为目标,对展开网格的尺寸与形状进行优化,得到使变形能达到最小值的优化展开平面... 针对复杂空间曲面提出了一种基于单元变形能的优化展开算法。算法以拓扑等价映射得到的结果为初始值,以曲面网格单元由平面状态到空间状态的总变形能最小为目标,对展开网格的尺寸与形状进行优化,得到使变形能达到最小值的优化展开平面。计算结果表明,优化过程使变形能收敛于稳定的最小值,变形分布趋于均匀。 展开更多
关键词 曲面展开 优化展开 复杂曲面
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