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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
1
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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基于代理模型的飞机线束寿命预测
2
作者 李琢 徐继泽 +1 位作者 刘哲 赵天宇 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期222-226,共5页
以飞机高振区导线为研究对象,人工创造导线损伤加速导线磨损,进行步进应力加速老化振动试验,获得一段固定时间的导线的磨损量;以施加人工损伤后的导线线径为输入量,试验得出的导线磨损量为输出量,建立3种不同代理模型,对建立施加的初始... 以飞机高振区导线为研究对象,人工创造导线损伤加速导线磨损,进行步进应力加速老化振动试验,获得一段固定时间的导线的磨损量;以施加人工损伤后的导线线径为输入量,试验得出的导线磨损量为输出量,建立3种不同代理模型,对建立施加的初始人工损伤和此损伤下的导线磨损速率之间的非线性关系,应用差分法进行有限次时间叠加近似得到全寿命周期。结果表明:3种代理模型中应用反向传播神经网络(BPNN)建立的代理模型精度最高,通过产品全生命周期的磨损速率来对产品进行寿命预测可以节约大量试验成本。研究结果可为后续研究飞机线束防磨技术和线束健康管理,提供理论和试验指导。 展开更多
关键词 随机振动 导线磨损 加速老化 寿命预测 代理模型
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基于自监督深度一类分类的滚动轴承早期故障预警
3
作者 康玉祥 陈果 +2 位作者 王浩 潘文平 尉询楷 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期454-466,共13页
针对当前因滚动轴承故障数据难以获取,而导致智能故障诊断模型难以训练的问题,提出一种仅依靠正常类样本进行训练的自监督深度一类分类方法用于滚动轴承早期故障预警。该方法在深度一类分类模型的基础上引入了多任务和自监督机制。采用... 针对当前因滚动轴承故障数据难以获取,而导致智能故障诊断模型难以训练的问题,提出一种仅依靠正常类样本进行训练的自监督深度一类分类方法用于滚动轴承早期故障预警。该方法在深度一类分类模型的基础上引入了多任务和自监督机制。采用深度残差网络提取输入信号的深层特征,将所提特征分别作为多个子任务的输入,其中支持向量描述(SVDD)分类子任务的输出结果,作为其余子任务的监督标签,通过所建立的联合损失函数,仅依靠正常类样本即可完成模型的自监督学习。在将所提方法用于滚动轴承故障预警时,先对全寿命周期的振动加速度信号进行频带分解和包络分析,将所得不同频段内的信号进行二维编码后作为网络的输入。在两组实际的滚动轴承故障数据集上对所提的方法进行试验验证。验证结果表明:所提深度一类分类方法在进行故障预警时准确率达到99%以上,充分表明该方法具有很高的故障预警和异常检测能力。 展开更多
关键词 深度一类分类 多任务 自监督学习 滚动轴承 故障诊断
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曲面等值分割几何认知计算方法
4
作者 胡靖尘 郑国磊 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第11期3842-3851,共10页
基于界点跟踪的曲面等值分割方法具有通用性,但复杂曲面等值分割效率较低。为此,提出曲面等值分割几何认知计算方法。对输入面进行等参数网格采样并计算边界界点;从采样点中提取界算组并计算、识别界点;从界点中提取界点组并构造、识别... 基于界点跟踪的曲面等值分割方法具有通用性,但复杂曲面等值分割效率较低。为此,提出曲面等值分割几何认知计算方法。对输入面进行等参数网格采样并计算边界界点;从采样点中提取界算组并计算、识别界点;从界点中提取界点组并构造、识别界边;从界边中提取、识别内界环,以此分割输入面并对所得等值面进行识别。以主曲率、高斯曲率、平均曲率和可加工性为面点属性设计分割条件集并进行大量实例测试。实验结果表明:所提方法的分割效率比现有方法平均提高了38.44%,所提方法在复杂曲面分割应用中具有较高的分割效率。 展开更多
关键词 曲面等值分割 几何认知计算 界点 界边 界环
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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
5
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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基于知识图谱的机加工艺路线推荐方法研究
6
作者 王辉 雷学林 邱世广 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期151-158,共8页
为了解决航空制造过程中顶层工艺技术文件来源多、类型多、机型多、工艺路线规划过度依赖工艺员技术水平等问题,满足适应范围更广的工艺路线生成方法,以流程模型和工艺路线知识图谱为研究对象,提出构建一种系统化的大型无人机(unmanned ... 为了解决航空制造过程中顶层工艺技术文件来源多、类型多、机型多、工艺路线规划过度依赖工艺员技术水平等问题,满足适应范围更广的工艺路线生成方法,以流程模型和工艺路线知识图谱为研究对象,提出构建一种系统化的大型无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)机加工艺路线流程知识图谱,并基于约束满足问题(constraint satisfaction problem,CPS)模型进行工艺路线规划。通过“工序”“工序组”“模块”“路线组”及相关规则等元素,构建了一个流程知识图谱。基于工艺特征筛选,建立了一个基于子图同构的约束满足问题模型,并采用回溯算法求解,实现工艺路线的推荐。以30CrMnSiA材料的零件加工为例进行了验证。 展开更多
关键词 机加工艺 工艺路线 知识服务 知识图谱 约束满足问题
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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
7
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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飞机制造中关键特性的定义与管理 被引量：21
8
作者 刘志存 邹冀华 范玉青 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期2013-2018,共6页
针对我国飞机制造中互换协调问题这个难点,提出了基于并行工程的关键特性定义与管理过程的计划-执行-检查-处理循环。该方法贯穿于飞机设计制造全过程,从产品制造需求定义顶级关键特性开始,在并行工程早期阶段依据制造树进行关键特性的... 针对我国飞机制造中互换协调问题这个难点,提出了基于并行工程的关键特性定义与管理过程的计划-执行-检查-处理循环。该方法贯穿于飞机设计制造全过程,从产品制造需求定义顶级关键特性开始,在并行工程早期阶段依据制造树进行关键特性的分解传递,建立完整的关键特性树,为每个工位建立完善的标准工艺,在制造中执行标准工艺,对关键特性进行统计过程控制,并通过计划-执行-检查-处理循环的七个步骤完善标准工艺,达到在制造阶段控制关键特性并使之稳定的目的,从而较好地解决互换协调问题。最后通过方向舵与后缘舱实例对该方法进行了说明。 展开更多
关键词 关键特性 并行工程 飞机制造 互换协调 质量控制 计划-执行-检查-处理循环
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精铸空心涡轮叶片模具虚拟修模方法 被引量：7
9
作者 卜昆 王虹 +2 位作者 周桐 李世峰 沈翔鸿 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期538-545,共8页
针对精铸空心涡轮叶片的精确控形问题,开展模具型腔优化设计中的虚拟修模技术研究。以某型号空心涡轮叶片为研究对象,采用数值模拟的方法,通过使用ProCAST软件对有限元模型进行计算,获得空心涡轮叶片的精铸位移场,基于位移场的反变形虚... 针对精铸空心涡轮叶片的精确控形问题,开展模具型腔优化设计中的虚拟修模技术研究。以某型号空心涡轮叶片为研究对象,采用数值模拟的方法,通过使用ProCAST软件对有限元模型进行计算,获得空心涡轮叶片的精铸位移场,基于位移场的反变形虚拟修模方法对模具型腔进行优化设计。经修模后的模具型腔仿真验证及模具型腔型号鉴定,结果表明,按此方法可得到良好的修模效果,由修模后模具加工的产品误差平均值大幅降低,合格率提高了20%,并与实心模型修模后的结果进行对比,证明空心模型能有效提高模具修模精度及可靠性。 展开更多
关键词 空心涡轮叶片 精铸模具 位移场 虚拟修模 PROCAST
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面向制造的飞机钣金零件多态模型 被引量：16
10
作者 王俊彪 刘闯 韩晓宁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期504-507,共4页
针对飞机钣金零件数字化制造过程中零件信息定义问题,对多态模型作进一步研究,建立了基于状态、特征、要素和数据4个层次的模型结构,分析了模型的内容和组元关系,结合实例给出了模型各个状态的定义顺序,说明了模型的实际应用。工艺设计... 针对飞机钣金零件数字化制造过程中零件信息定义问题,对多态模型作进一步研究,建立了基于状态、特征、要素和数据4个层次的模型结构,分析了模型的内容和组元关系,结合实例给出了模型各个状态的定义顺序,说明了模型的实际应用。工艺设计、工艺装备设计等应用系统可以直接引用模型的状态信息,实现飞机钣金制造过程的数字量传递和智能化决策。 展开更多
关键词 数字化制造 多态模型 SFED层次 飞机钣金零件 数字量传递
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虚拟修模技术在涡轮叶片模具优化设计中的应用研究 被引量：10
11
作者 卜昆 赵杰 +2 位作者 王继锋 张丹 张定华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期80-83,共4页
为了提高涡轮叶片的成形质量,减少模具的修模次数,提出了一种基于反变形原理的虚拟修模方法。通过使用P ROCAST软件对涡轮叶片铸造过程进行仿真,利用有限元模型计算涡轮叶片的精铸位移场,建立基于位移场的虚拟修模方法,并使用该方法对... 为了提高涡轮叶片的成形质量,减少模具的修模次数,提出了一种基于反变形原理的虚拟修模方法。通过使用P ROCAST软件对涡轮叶片铸造过程进行仿真,利用有限元模型计算涡轮叶片的精铸位移场,建立基于位移场的虚拟修模方法,并使用该方法对模具进行优化设计,经涡轮叶片模具设计仿真实验验证,所采用的方法取得了良好的效果,可初步应用于模具的优化设计。 展开更多
关键词 模具 涡轮叶片 位移场
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飞机构型管理研究与应用 被引量：63
12
作者 于勇 范玉青 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期278-283,共6页
为了满足现代飞机复杂化、多元化和系列化的要求 ,保证在飞机数字化设计制造过程中产品数据的一致性、完整性和可追踪性 ,借鉴波音公司简化构型管理的思想 ,研究了飞机构型管理和控制的过程 ,强调构型管理技术在飞机研制的整个生命周期... 为了满足现代飞机复杂化、多元化和系列化的要求 ,保证在飞机数字化设计制造过程中产品数据的一致性、完整性和可追踪性 ,借鉴波音公司简化构型管理的思想 ,研究了飞机构型管理和控制的过程 ,强调构型管理技术在飞机研制的整个生命周期过程中的重要性 ,明确了构型管理的基本定义 ,区别了物料清单BOM (BillOfMaterial)视图———工程BOM、工艺BOM、制造BOM等与构型之间的关系 ,指出并分析了飞机构型管理和控制的 4项关键技术 ,即将基于图纸的构型管理变为基于零部件的构型管理 ;模块化组织飞机产品结构单元 ;简化有效性管理 ,通过模块有效性控制飞机产品构型 ;强化版本的控制 .并针对这 4项关键技术给出实际的应用解决方案 . 展开更多
关键词 飞机 构型 模块 版本 数据管理
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产品关键特性量化鉴别与分解方法应用研究 被引量：11
13
作者 唐文斌 余剑峰 +1 位作者 李原 唐水龙 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2383-2388,共6页
针对目前关键特性鉴别与分解依赖于实际经验、缺乏系统方法的现状,给出了关键特性定义与分解的量化方法。首先基于装配有向图,构建了关键特性备选集;然后基于田口质量损失方法引入损失灵敏度,定义了备选特性对上层关键特性的影响度。通... 针对目前关键特性鉴别与分解依赖于实际经验、缺乏系统方法的现状,给出了关键特性定义与分解的量化方法。首先基于装配有向图,构建了关键特性备选集;然后基于田口质量损失方法引入损失灵敏度,定义了备选特性对上层关键特性的影响度。通过备选特性—关键特性波动关系的分析,推导出备选特性对上层关键特性的影响度计算公式,根据影响度的相对大小实现该层关键特性的定义。以某型飞机登机门为实例,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 关键特性 关键特性备选集 装配有向图 影响度
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成熟度在飞机研制一体化流程的应用 被引量：23
14
作者 陶剑 范玉青 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1117-1120,共4页
为满足现代飞机的市场需求和最大限度地规避技术和质量风险,提高飞机设计制造一体化水平是必由之路.通过借鉴波音和空中客车相关思想,从一体化流程和数字化产品模型来明确成熟度的基本定义并强调成熟度的重要性,提出数字化模型成熟度和... 为满足现代飞机的市场需求和最大限度地规避技术和质量风险,提高飞机设计制造一体化水平是必由之路.通过借鉴波音和空中客车相关思想,从一体化流程和数字化产品模型来明确成熟度的基本定义并强调成熟度的重要性,提出数字化模型成熟度和里程碑两项关键技术,研究在一体化流程中应用数字化模型成熟度的管理和控制方法,结合模块化的产品结构分解方法和企业的设计、生产和工艺的实际情况,建立起基于模块化的多级成熟度思想,并给出制造工艺流程设计的实例来验证这种方法对保证数字化产品模型完整和一体化流程畅通的有效性. 展开更多
关键词 飞机 一体化流程 成熟度 多级成熟度 模块 里程碑
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飞机制造中数字化标准工装的定义与应用 被引量：13
15
作者 刘志存 孟飙 范玉青 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1852-1858,共7页
在分析传统协调方法的基础上,提出了飞机制造中的新型协调方法——数字化标准工装的定义与应用。该方法基于数字化设计制造技术和数字化测量系统,取代实物标准工装,使飞机零件工装及装配工装的设计制造发生了质的变化,可很好地满足飞机... 在分析传统协调方法的基础上,提出了飞机制造中的新型协调方法——数字化标准工装的定义与应用。该方法基于数字化设计制造技术和数字化测量系统,取代实物标准工装,使飞机零件工装及装配工装的设计制造发生了质的变化,可很好地满足飞机各协调部位的协调准确度要求、显著减少制造周期和制造成本。在有些协调部位可显著缩短协调路线,提高协调准确度。通过数字化标准工装的应用实例显示了其优越性,在零件制造中采取独立制造原则,可极大改善飞机的可维护性,是飞机制造中一个切实可行的方法。 展开更多
关键词 数字化标准工装 互换协调 飞机制造
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利用散列对STL文件进行拓扑重建和修复 被引量：8
16
作者 邱元庆 周惠群 +1 位作者 朱姗姗 杨义虎 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第6期795-798,802,共5页
运用散列的方法重建STL文件的拓扑信息,并充分利用拓扑信息对STL文件的常见错误进行修复。研究了拓扑重建过程中散列Key值的计算方法,常见错误与拓扑信息的关联,修复错误的方法与流程。对于STL这种大数据量的文件,利用散列可以大量减少... 运用散列的方法重建STL文件的拓扑信息,并充分利用拓扑信息对STL文件的常见错误进行修复。研究了拓扑重建过程中散列Key值的计算方法,常见错误与拓扑信息的关联,修复错误的方法与流程。对于STL这种大数据量的文件,利用散列可以大量减少计算量,尤其对于拓扑重建的工作可以做到非常高效。本文为关于STL的错误修复与其他处理提供了一种高效的方法。 展开更多
关键词 STL文件 散列 拓扑重建 错误修复
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超声喷丸与传统喷丸对TC4钛合金残余应力影响的仿真分析 被引量：16
17
作者 刘辉 蔡晋 +1 位作者 孟庆勋 朱继宏 《航空发动机》 北大核心 2020年第2期87-92,共6页
为了预测喷丸TC4钛合金试件的残余压应力层深度及值的分布和冲击面凹坑的直径、深度特征曲线及表面形貌的变化,采用ABAQUS/Explicit软件建立2个3D模型。通过超声喷丸与传统喷丸2种工艺过程数值仿真对比了表面残余应力场差异,分析了TC4... 为了预测喷丸TC4钛合金试件的残余压应力层深度及值的分布和冲击面凹坑的直径、深度特征曲线及表面形貌的变化,采用ABAQUS/Explicit软件建立2个3D模型。通过超声喷丸与传统喷丸2种工艺过程数值仿真对比了表面残余应力场差异,分析了TC4钛合金弹丸直径、速度和冲击次数等喷丸参数对残余应力分布的影响。结果表明:当动能相同时,2种强化过程表面所产生的残余压应力是可比较的,超声喷丸模型亚表层残余应力深度为0.16 mm,约为传统喷丸模型深度的2倍;传统喷丸产生的残余压应力最大值约-800 MPa,约为超声喷丸的1.6倍。与传统喷丸相比,超声喷丸具有较低的表面粗糙度以及较深的残余压应力层。残余压应力层深度与弹丸直径呈正相关,但过大的弹丸尺寸会引起薄壁件另一侧残余拉应力区域的增大。 展开更多
关键词 超声喷丸 传统喷丸 残余压应力 有限元仿真 粗糙度 航空发动机
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基于模型的数字化定义技术 被引量：94
18
作者 卢鹄 韩爽 范玉青 《航空制造技术》 2008年第3期78-81,共4页
基于模型的数字化定义技术以三维产品模型为基础,集成了三维空间尺寸公差标注和制造要求标注在内的特征信息,在脱离了二维工程图纸应用的情况下,实现对产品特征描述、共享,满足信息系统的直接传递要求,并实现对产品信息的分类管理。结... 基于模型的数字化定义技术以三维产品模型为基础,集成了三维空间尺寸公差标注和制造要求标注在内的特征信息,在脱离了二维工程图纸应用的情况下,实现对产品特征描述、共享,满足信息系统的直接传递要求,并实现对产品信息的分类管理。结合我国787飞机转包生产,分析了基于模型的定义技术的应用情况。 展开更多
关键词 数字化定义 模型 CAD 航空工程
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飞机结构件装配顺序规划研究与实现 被引量：5
19
作者 曹哲 余剑峰 +1 位作者 李原 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期195-199,共5页
设计了一个能为飞机结构件自动生成、选择和评价装配顺序的基于知识规则的割集算法。该算法目的是为了建立一个新的装配关系和装配工艺表示模型 ,并且对于给定装配体 ,割集算法可生成详细可行的子装配体组 ,最终生成所有可行装配顺序。... 设计了一个能为飞机结构件自动生成、选择和评价装配顺序的基于知识规则的割集算法。该算法目的是为了建立一个新的装配关系和装配工艺表示模型 ,并且对于给定装配体 ,割集算法可生成详细可行的子装配体组 ,最终生成所有可行装配顺序。为得到最佳的装配顺序 ,算法采用定量标准 (如装配时间和费用、工夹具数目等 )选择装配顺序。所提出的算法在 CATIA设计平台上实现 ,并给出某型号飞机垂尾实例 。 展开更多
关键词 飞机装配 计算机辅助装配规划 装配顺序规划 割集
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航空增材制造复杂结构件表面光整加工技术研究及进展 被引量：36
20
作者 高航 彭灿 王宣平 《航空制造技术》 2019年第9期14-22,共9页
增材制造是解决航空复杂结构件制造难题的有效方法。首先概述了增材制造技术原理、特点及其在航空领域的应用,并深入评述了增材制造技术在材料力学性能、表面质量等方面面临的挑战,指出增减材复合制造的方法,并表明先进表面光整加工技... 增材制造是解决航空复杂结构件制造难题的有效方法。首先概述了增材制造技术原理、特点及其在航空领域的应用,并深入评述了增材制造技术在材料力学性能、表面质量等方面面临的挑战,指出增减材复合制造的方法,并表明先进表面光整加工技术是提升航空增材制造复杂结构件表面质量和精度的有效途径。重点阐述了高加工可达性的磨粒流加工技术在航空复杂结构件精密抛光中的优势,并总结了保持零件精度同时改善表面质量需要重点研究的内容。 展开更多
关键词 增材制造 光整加工 磨粒流加工 表面粗糙度 复杂结构件
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