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面向HUD高保真虚拟装配的零件曲面特征高精度快速拟合方法
1
作者 潘高健 张尚安 +4 位作者 张政宇 候国义 李泷杲 王书春 黄翔 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期82-93,共12页
针对汽车、飞机抬头显示设备(Head-up display,HUD)高保真虚拟装配中零部件曲面类特征高精度的快速拟合需求,提出一种面向蓝光散乱点云的处理与拟合方法。首先,采用K近邻的点云复合滤波方法去除噪声点与冗余点;其次,基于非均匀有理B样条... 针对汽车、飞机抬头显示设备(Head-up display,HUD)高保真虚拟装配中零部件曲面类特征高精度的快速拟合需求,提出一种面向蓝光散乱点云的处理与拟合方法。首先,采用K近邻的点云复合滤波方法去除噪声点与冗余点;其次,基于非均匀有理B样条(Non-uniform rational B-splines,NURBS)曲面快速基面构建与迭代优化拟合方法对滤波后的点云进行内部曲面快速拟合;最后,基于滚球算法进行点云边界提取及曲面裁剪,以获取准确反映点云边界信息的高精度曲面特征。设计加工HUD系统成套标准件,获取主反射镜蓝光点云,开展拟合精度与效率评价试验,将本文方法、商业软件方法和文献方法拟合曲面分别与三坐标获取的表面数据进行比对,可知本文方法可在拟合效率明显提升的前提下达到μm级的拟合精度,满足高保真虚拟装配的技术需求。 展开更多
关键词 散乱点云 点云去噪 自由曲面 高精度拟合 点云边界识别
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螺栓拧紧顺序对飞机CFRP壁板装配变形影响
2
作者 徐贺 孟庆勋 +1 位作者 张辉 潘新 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第9期1658-1667,共10页
碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer, CFRP)广泛应用于飞机壁板结构,然而受成形及加工精度不足等因素影响,其在与肋、框等结构装配时往往在贴合面处出现不同程度的间隙,螺栓拧紧后造成壁板变形沿各方向传递。对此,开... 碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer, CFRP)广泛应用于飞机壁板结构,然而受成形及加工精度不足等因素影响,其在与肋、框等结构装配时往往在贴合面处出现不同程度的间隙,螺栓拧紧后造成壁板变形沿各方向传递。对此,开展不同螺栓拧紧顺序时CFRP壁板装配变形规律的研究。首先,确定壁板局部结构并据此建立了有限元仿真模型。其次,针对壁板局部结构搭建了实验平台,利用数字图像相关法测量“正向顺序、中间向外和两侧向内”这3种顺序下的壁板变形数据。结合有限元结果与实验数据分析壁板特定点位发现:拧紧顺序对壁板沿其法向的变形规律无明显影响;壁板空间偏移及面内变形与拧紧顺序密切相关,总体而言空间偏移的程度远大于面内拉压变形,3种顺序中“两侧向内”连接时壁板空间偏移量最小,“中间向外”连接时壁板内部拉压变形最小。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 螺栓连接 飞机壁板 拧紧顺序 装配变形
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基于改进PRM算法的翼盒装配机器人路径规划研究
3
作者 游勇 李红卫 +2 位作者 黎应学 姜杰凤 毕运波 《航空制造技术》 北大核心 2025年第21期155-164,185,共11页
针对飞机翼盒装配机器人在使用传统概率路线图(PRM)算法时存在的各种问题(如采样点分布不均、冗余采样点、路径图构建复杂及路径折点过多等),提出了一种基于改进PRM算法的路径规划方法。首先,采用Halton序列优化采样策略,确保采样点在... 针对飞机翼盒装配机器人在使用传统概率路线图(PRM)算法时存在的各种问题(如采样点分布不均、冗余采样点、路径图构建复杂及路径折点过多等),提出了一种基于改进PRM算法的路径规划方法。首先,采用Halton序列优化采样策略,确保采样点在构型空间中的均匀分布,从而提高采样质量;其次,设计了基于控制点的椭圆区域冗余点优化策略,并引入局部敏感哈希(LSH)函数,以减少构型空间内的冗余采样点,优化概率路线图的构建和搜索效率;最后,采用B样条曲线对规划路径进行平滑处理,以满足翼盒装配机器人的实际运动约束。二维和三维空间的仿真试验结果表明,相比传统PRM算法,在二维空间中,改进PRM算法的规划时间平均减少了41.1%;在机械臂高维构型空间中,改进PRM算法的规划时间平均减少了68.43%,生成的路径更加优化,显著提升了翼盒装配机器人的工作效率。 展开更多
关键词 路径规划 Halton序列 冗余点优化策略 局部敏感哈希(LSH)函数 B样条曲线
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面向舱体的托板螺母自动铆接装置设计
4
作者 魏德民 段奇锐 +1 位作者 靳泽坤 余志超 《机械工程师》 2025年第7期138-141,共4页
在航天产品制造装配领域,托板螺母的铆接装配大多依靠人工完成,存在劳动作业强度大、生产效率低、质量一致性差等问题。文中设计开发了一套舱体的托板螺母自动化铆接装置,可将铆接装配作业效率提高30%以上,减少50%操作人员数量,实现了... 在航天产品制造装配领域,托板螺母的铆接装配大多依靠人工完成,存在劳动作业强度大、生产效率低、质量一致性差等问题。文中设计开发了一套舱体的托板螺母自动化铆接装置,可将铆接装配作业效率提高30%以上,减少50%操作人员数量,实现了托板螺母铆接装配自动化。该装置降低了铆接装配的制造成本及作业强度,提高了质量稳定性,提升了舱体托板螺母铆接装配的自动化水平。 展开更多
关键词 舱体 托板螺母 自动铆接
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基于混合算法的飞机部件装配静态调度方法研究 被引量：3
5
作者 梅中义 付豪 《机械工程与自动化》 2024年第3期7-10,共4页
飞机部件装配生产工艺流程复杂、生产周期长,如何制定高效的生产调度计划是急需解决的问题。分析了飞机部件装配的工艺流程,建立了飞机部件装配调度的约束条件,包括装配工序的先后约束和装配工装占用的约束,建立了飞机部件装配调度的目... 飞机部件装配生产工艺流程复杂、生产周期长,如何制定高效的生产调度计划是急需解决的问题。分析了飞机部件装配的工艺流程,建立了飞机部件装配调度的约束条件,包括装配工序的先后约束和装配工装占用的约束,建立了飞机部件装配调度的目标函数,包括最小化拖期惩罚和最小化最大完工周期,对飞机部件装配调度问题进行了合理的假设和抽象,并建立了飞机部件装配调度模型。针对飞机部件装配静态调度问题,将粒子群算法和变邻域搜索算法进行了有效结合,设计了粒子群-变邻域搜索混合算法,并采用实例验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 飞机部件装配 调度 粒子群算法 变邻域搜索 静态调度
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基于紧固过程的航发低压转子连接螺栓组螺栓装配预紧力分析
6
作者 张永 《科学技术创新》 2024年第10期40-43,共4页
本文探究了低压转子连接螺栓组螺栓装配预紧力的确定方法。通过设计螺栓短期松弛实验,确定了螺栓预紧力的拟合函数,计算出螺栓的初始预紧力为37800 N,松弛后稳定的预紧力为37000 N。随后基于弹性相互作用原理,分别设计了低压转子环形试... 本文探究了低压转子连接螺栓组螺栓装配预紧力的确定方法。通过设计螺栓短期松弛实验,确定了螺栓预紧力的拟合函数,计算出螺栓的初始预紧力为37800 N,松弛后稳定的预紧力为37000 N。随后基于弹性相互作用原理,分别设计了低压转子环形试件的弹性正作用实验和扇形试件的弹性负作用实验。结果表明,弹性正作用对拧紧工艺无影响,弹性负作用会导致相邻螺栓之间的预紧力出现不同程度的减小。在实验基础上提出了两轮顺序装配工艺,将装配预紧力设定为37000 N,可以忽略拧紧工艺对螺栓预紧力的影响,使螺栓组螺栓的分散性最低,从而保证了低压转子的可靠性与稳定性。 展开更多
关键词 低压转子 连接螺栓 预紧力 弹性负作用
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飞机立柱式柔性工装定位误差分析与精度保障 被引量：10
7
作者 郭飞燕 王仲奇 +3 位作者 康永刚 李西宁 王赢 李维亮 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2036-2042,共7页
为保障柔性工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位精度0.05mm的设计要求,实现基于协调孔的精确装配定位,在某机型四个前缘襟翼部件柔性装配过程中,根据柔性工装的定位特点对柔性工装定位精度影响因素进行了综合分析。在所建立的工装坐... 为保障柔性工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位精度0.05mm的设计要求,实现基于协调孔的精确装配定位,在某机型四个前缘襟翼部件柔性装配过程中,根据柔性工装的定位特点对柔性工装定位精度影响因素进行了综合分析。在所建立的工装坐标系下应用激光跟踪仪测量立柱定位单元的定位精度,基于滚珠丝杠传动系统的轴向定位误差与导程误差、导轨导向传动系统的安装定向误差,建立柔性工装立柱定位单元单轴运动的定位误差模型,对综合定位误差进行计算,并提出了定位精度保障的实验方案。实验表明,经误差补偿后,柔性工装立柱定位单元的定位精度完全能够满足工程中对飞机部件定位精度的要求。 展开更多
关键词 飞机装配 柔性工装 定位 运行误差 补偿 激光测量
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基于坐标孔的数字化柔性工装定位技术 被引量：11
8
作者 郭飞燕 王仲奇 +3 位作者 康永刚 李西宁 陈文红 刘春锋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期720-726,共7页
为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究。采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单... 为在一套数字化柔性工装上实现多产品装配工作,根据某型飞机前缘襟翼结构特点,对柔性工装定位技术进行研究。采用内定位的装配方式,以骨架外形作为装配基准,以梁、肋的坐标孔为定位基准设计柔性工装,明确工装各组成立柱式三坐标定位单元的定位功能,设计了面向多装配对象的多用途定位器,采用三排平行布局柔性定位方案规划各立柱行程要求,建立DELMIA装配工艺仿真模型,确定柔性工装定位方案。通过实例验证,该柔性工装可完成整套装配对象的装配工作,定位精度与装配精度满足设计要求。 展开更多
关键词 翼面前缘类部件 柔性工装 装配基准 坐标定位孔 定位器设计 布局规划 装配工艺
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五边形柔性芳纶纸蜂窝的制备及性能 被引量：4
9
作者 赵聪 刘文品 +2 位作者 蒋明燕 杨进军 尹龙 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期57-63,共7页
为满足大曲率部件对蜂窝材料柔性的要求,丰富国产芳纶纸蜂窝的种类,进一步拓展国内外蜂窝市场,在传统正六边形芳纶纸蜂窝制造工艺的基础上,优化工艺技术,研制了一种孔格为五边形结构的新型柔性芳纶纸蜂窝ACCH-2I-2.75-48D(孔格边长为2.7... 为满足大曲率部件对蜂窝材料柔性的要求,丰富国产芳纶纸蜂窝的种类,进一步拓展国内外蜂窝市场,在传统正六边形芳纶纸蜂窝制造工艺的基础上,优化工艺技术,研制了一种孔格为五边形结构的新型柔性芳纶纸蜂窝ACCH-2I-2.75-48D(孔格边长为2.75 mm,密度为48 kg/m^(3))。测试了三种国产芳纶纸制备的柔性蜂窝的物理性能、力学性能、泊松比及阻燃性能,参照了欧洲复材(EC)相同规格的柔性芳纶纸蜂窝力学性能指标值,且与现有相同规格的正六边形芳纶纸蜂窝(ACCH-2I-2.75-48)和过拉伸芳纶纸蜂窝[ACCH-2I-2.75-48(OX)]的力学性能指标进行了对比。测试结果表明,五边形柔性蜂窝孔格规整,外观无缺陷,物理性能稳定,平面压缩强度、剪切强度和剪切模量达到了EC柔性蜂窝的指标值要求,力学性能达到批次间稳定,蜂窝在纵向和横向均具有良好的柔性且阻燃性能优异。结果证明,五边形柔性芳纶纸蜂窝的制造工艺已完备,研制的五边形柔性蜂窝具有优异和稳定的综合性能,满足作为夹层结构材料芯材的基本要求。 展开更多
关键词 芳纶纸蜂窝 复合材料 柔性 力学性能 泊松比
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焊丝超声振动对铝合金熔化极气体保护焊缝成形及气孔的影响 被引量：1
10
作者 应岳峰 陈琪昊 +1 位作者 王卫东 毛欣宇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期262-274,共13页
铝合金熔化极气体保护(GMA)焊接过程中引入超声能场可以有效降低焊缝气孔缺陷及改善焊缝成形。焊丝超声频振动引入超声能场,可以避免超声能量转化率低及焊炬复杂化等弊端,是一种可行的超声施加方式。然而,关于焊丝超声频振动对铝合金GM... 铝合金熔化极气体保护(GMA)焊接过程中引入超声能场可以有效降低焊缝气孔缺陷及改善焊缝成形。焊丝超声频振动引入超声能场,可以避免超声能量转化率低及焊炬复杂化等弊端,是一种可行的超声施加方式。然而,关于焊丝超声频振动对铝合金GMA焊缝成形及气孔行为的影响尚不清晰,对此进行了具体研究。结果表明:焊丝超声频振动后,焊道波动范围与表面粗糙度均减小,同时焊缝表面光亮程度也提高,当超声工具头振幅为26.3μm时,焊缝表面成形最佳,焊缝熔宽和熔深都有不同程度的增大;随着超声工具头振幅的提升,深宽比总体呈上升趋势,当超声工具头振幅为26.3μm时,深宽比提升幅度为9.72%,焊缝气孔缺陷明显得到改善;当超声工具头振幅为22.8、24.9、26.3μm时,焊缝气孔数量减少幅度分别为76.9%、65.7%、71.8%,同时气孔主要分布于焊缝上部。声学仿真结果表明,超声能量主要沿焊丝轴向传播,熔池下部声压幅值较大,这与焊缝熔深增加及焊缝下部气孔减少具有较好的对应关系。 展开更多
关键词 铝合金 焊丝振动 熔化极气体保护(GMA)焊 超声 焊缝成形 气孔
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夹钉技术在自动钻铆系统中的应用研究 被引量：2
11
作者 肖庆东 许国康 +2 位作者 韩洁 卜泳 徐石磊 《航空制造技术》 2011年第22期98-100,104,共4页
介绍了自动钻铆系统在国外的应用情况,分析了自动钻铆上钉工艺流程,分别对夹钉技术在以液压为动力和电磁铆接为动力的自动钻铆系统的应用进行了研究,并作了对比分析,最后对国内夹钉技术的发展提了几点建议。
关键词 夹钉 射钉 送料 自动钻铆
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螺栓连接件中栓孔间隙分布规律的研究 被引量：1
12
作者 王丽梅 王殿春 《大连民族学院学报》 CAS 2000年第3期9-12,共4页
螺栓连接是飞机结构常用的连接方式，特别是一些重要的部件常采用这种连接方法．本文采用可靠性技术，对某种栓孔间距进行了统计分析， 从而为进一步研究栓孔间隙对连接件疲劳寿命的影响及对整机寿命的影响，提供了可靠的数据支持.
关键词 螺栓连接件 栓孔间隙 分布规律 统计分析 飞机 结构设计 疲劳寿命 装配方式
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面向管接头类零件的成组工装设计 被引量：5
13
作者 张智森 《机电信息》 2014年第6期109-110,共2页
针对管接头类零件车加工过程中在装夹、定位方式上的共同性以及定位尺寸的独特性,结合组合夹具在加工过程中广泛应用的优势,总结分析一定尺寸范围内管接头类零件车加工夹具的通用性,依此对夹具整体结构进行设计改进,并分析改进后的影响。
关键词 管接头 成组夹具 定位基准 夹紧力 通用性
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蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展 被引量：32
14
作者 刘杰 郝巍 孟江燕 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期25-29,共5页
综述了有关铝蜂窝芯、芳纶纸蜂窝芯及其复合材料在制造工艺上的研究成果;蜂窝夹层结构复合材料在隔音、隔热、耐老化、冲击性能等方面的最新研究进展,并对蜂窝夹层结构复合材料的研究方向提出了几点建议。
关键词 铝蜂窝 芳纶纸蜂窝 复合材料 力学性能
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电磁铆接技术 被引量：32
15
作者 曹增强 刘洪 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期120-123,共4页
介绍了电磁铆接原理及其发展历史,分析了电磁铆接技术的特点。对电磁铆接技术在干涉配合铆接、复合材料结构铆接、干涉配合紧固件安装方面的应用进行了系统研究。研究结果表明,电磁铆接技术能够提高结构疲劳寿命,能够安装大干涉量干涉... 介绍了电磁铆接原理及其发展历史,分析了电磁铆接技术的特点。对电磁铆接技术在干涉配合铆接、复合材料结构铆接、干涉配合紧固件安装方面的应用进行了系统研究。研究结果表明,电磁铆接技术能够提高结构疲劳寿命,能够安装大干涉量干涉配合紧固件。 展开更多
关键词 电磁铆接 干涉配合 复合材料
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芳纶纸蜂窝及其夹层结构的研究进展 被引量：16
16
作者 郝巍 马科峰 +1 位作者 罗玉清 张广成 《材料开发与应用》 CAS 2011年第6期81-85,共5页
本文综述了目前芳纶纸蜂窝及其夹层结构在制备、性能以及应用方面的研究成果及进展,指出芳纶纸蜂窝以其各项优异的性能广泛的应用于各行业中,并且逐步成为不可或缺的材料之一。芳纶纸是制备蜂窝材料及其夹层结构的最根本原材料,其国产... 本文综述了目前芳纶纸蜂窝及其夹层结构在制备、性能以及应用方面的研究成果及进展,指出芳纶纸蜂窝以其各项优异的性能广泛的应用于各行业中,并且逐步成为不可或缺的材料之一。芳纶纸是制备蜂窝材料及其夹层结构的最根本原材料,其国产化迫切需要进行。 展开更多
关键词 芳纶纸 蜂窝 夹层结构 研究进展
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数字化装配工装工作状态监测评估及适应性控制技术 被引量：8
17
作者 郭飞燕 刘检华 +2 位作者 肖庆东 肖世宏 王仲奇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期269-288,共20页
针对航空航天产品数字化装配工装定检周期难以确定、装配作业状态动态变化、人工误操作等因素引起的产品装配超差及装配周期难以保障等问题,为提升装配工装几何量、物理量感知及预测能力,以及保障装配质量的能力,对工装的工作状态感知/... 针对航空航天产品数字化装配工装定检周期难以确定、装配作业状态动态变化、人工误操作等因素引起的产品装配超差及装配周期难以保障等问题,为提升装配工装几何量、物理量感知及预测能力,以及保障装配质量的能力,对工装的工作状态感知/监测/评估及装配定位适应性控制技术进行研究。具体地,在工装作业前的定检与针对性维护、工装作业时的状态实时监控分析与稳定性评价、工装使用过程中的力位与多轴协调控制、产品装配超差的降低等方面,开展数字化装配工装测量传感规划、工装应变及精度预测、工装服役状态描述及稳定性评估、现场定位适应性控制等问题研究,并解析装配工装宏微观作业状态评估、面向装配精度保障的多末端精度协调等关键技术。最后以航空弱刚性壁板试验件的多点柔性装配为例,分析面向产品精准装配的工装定位精度保障、以及基于实际工况状态的工装适应性装配及壁板外形装配效果,为装配质量的精确与主动控制奠定工装基础。 展开更多
关键词 数字化装配工装 定位精度 状态稳定性 自适应控制 装配质量
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Ti45Nb铆钉脉冲电流辅助压铆成形性能分析 被引量：7
18
作者 齐振超 肖叶鑫 +1 位作者 王星星 陈文亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第23期2832-2839,2849,共9页
为改善Ti45Nb铆钉紧固飞机碳纤维增强复合材料(CFRP)结构时的连接性能,拓宽普通铆钉的适用紧固范围,降低铆接成本,提高连接强度,引入了脉冲电流来辅助压铆。设计了电流前处理辅助铆接试验和同步电流处理辅助铆接试验,围绕两种新工艺及... 为改善Ti45Nb铆钉紧固飞机碳纤维增强复合材料(CFRP)结构时的连接性能,拓宽普通铆钉的适用紧固范围,降低铆接成本,提高连接强度,引入了脉冲电流来辅助压铆。设计了电流前处理辅助铆接试验和同步电流处理辅助铆接试验,围绕两种新工艺及其与常规铆接工艺之间的紧固质量与特性展开了对比研究。测试了不同工艺下铆钉截面的典型硬度,对比观测了铆钉不同区域的微观金相与组织成分,分析了电流导致微观组织差异及元素成分区别的原因,最后评估了不同接头的拉伸强度与破坏行为,测试结果验证了电流辅助铆接工艺的有效性与可行性。 展开更多
关键词 铆接 电流辅助 钛合金 拉伸性能 微观金相
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面向特殊结构装配的工艺设计流程及方法研究
19
作者 郭超朋 梁青霄 《机械工程与自动化》 2024年第3期108-109,113,共3页
飞机产品装配工艺设计过程中常有狭小空间制孔、封闭空间定位安装、难加工材料制孔连接等特殊结构装配工艺设计,这些特殊结构装配工艺设计方案策划易出现不全面、不合理的情况,直接影响飞机装配精度和质量。为提升工艺设计的全面性、合... 飞机产品装配工艺设计过程中常有狭小空间制孔、封闭空间定位安装、难加工材料制孔连接等特殊结构装配工艺设计,这些特殊结构装配工艺设计方案策划易出现不全面、不合理的情况,直接影响飞机装配精度和质量。为提升工艺设计的全面性、合理性,分析总结形成面向特殊结构装配的工艺设计流程及方法,降低特殊结构装配风险,为特殊结构装配工艺设计提供参考。 展开更多
关键词 特殊结构 装配 工艺设计流程 方法
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胶层的几何特征及物理性质对胶接连接结构的应力和变形的影响 被引量：2
20
作者 郑长良 陈浩然 +2 位作者 袁彪 郭秉仪 吴坚 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1995年第5期41-45,共5页
本文系统地讨论了胶层材料的线弹性和粘弹性性质以及在胶连结构中的几何特征对胶连结构的应力和变形的影响，为胶连结构的设计和应用提供参考依据。
关键词 胶连结构 线弹性 粘弹性 应力 变形 胶接 飞机
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