面板增强中空复合材料构件微波成形工艺

针对面板增强中空复合材料构件在复合成形时存在的耗费时间较长及难以保证大高度芯柱直立性的问题,提出了能够保证大高度芯柱直立性的铺放成形工艺并设计了用于该成形工艺的芯模,设计了包含使用高导热透波芯模、施加合适固化压力、采用多层异种材质模具、采用定制微波炉、采用多个升温速率这5个措施的微波加热固化方式。利用上述成形工艺制造实验样件,并测试了样件的力学性能,其中平压强度、剪切强度、弯曲刚度和平拉强度分别为2.2MPa、0.60MPa、20.0N·m2、3.3MPa。制造规格为30cm×14.5cm的样件能耗约2028kJ。实验结果表明所提出的成形工艺能高效低能耗制造出芯柱直立性和综合力学性能较好的面板增强中空复合材料构件。     

飞机工装组合件的柔性分类编码技术研究

在飞机工装开发设计过程中,经常需要对大量重复使用的组合件进行管理,对此提出了飞机工装组合件柔性分类编码技术,增加了对组合件装配信息的分类编码,并成功应用在为某企业开发的基于CATIA的参数化组合件库管理系统中,实现了对组合件库的管理和调用功能.     

氧化铝增强混杂纤维复合材料传动轴微波固化性能研究

为了提升微波固化成型复合材料传动轴的承载能力,提出了采用混杂纤维作为增强体,氧化铝颗粒增强环氧作为基体的材料增强方法,同时进行微波固化工艺的优化。通过对比平板试样的层间剪切、拉伸以及动态冲击性能,确定最优体积混杂比、氧化铝含量及微波固化参数。在此基础上,通过织物湿法缠绕制备传动轴缩比件,基于轴的弯曲和扭转试验,对比热固化和微波固化的性能差异等。结果表明:(1)利用低功率预热结合高功率固化,可以在保证固化效率的前提下,提高试样的层间剪切强度;(2)随着碳/玻混杂比的增加,在试样层间剪切和面内拉伸性能增加的同时,伴随着冲击韧性的降低;(3)随着氧化铝含量从0增加到30%,试样的层间剪切强度、拉伸强度和模量分别提升了8. 7%、27. 9%和12. 5%,含量进一步增加会造成性能降低;(4)热固化和微波固化得到的复合材料传动轴身管的最大扭矩、弯曲强度/模量性能处于同一水平。     

焊接夹具变型设计主模型构建方法

针对目前变型设计主模型构建过程中手工梳理设计参数时存在的效率低下、易产生人为误差等问题,提出了结合复杂网络理论的焊接夹具变型主模型构建方法。通过构建尺寸约束网络,实现夹具内不同元件、结构间的尺寸关联;以尺寸约束网络中节点、度的特性为依据,自动计算并发布夹具结构的驱动尺寸参数;同时开发了与计算机辅助设计软件集成的变型设计主模型构建系统,提高了变型设计主模型构建效率和质量。以飞机环控散热器总装焊接夹具主模型构建为例,验证了文中所提方法的可行性。     

约束条件下拉伸与旋转特征模型重建方法

在对测量数据根据特征设计意图进行分块的基础上,将常见造型特征如拉伸和旋转特征的参数提取以及草图轮廓的拟合转化为相应的约束优化问题进行求解,然后利用CATIA二次开发平台CAA中提供的接口进行特征重建,生成参数化的实体特征模型．实例表明本文的特征重建方法是可行的．     

基于弹簧-质点模型曲面展开的改进算法

为了提高现有弹簧-质点模型曲面展开算法的速度和稳定性,提出了自适应时间步长方法.通过计算模型中各质点的惩罚力,实现了三角片翻转区域的整体调整;同时结合了考虑初速度和忽略初速度2种方法的优点;最后对一些参数的计算方法做了改进.实验结果表明,该算法能够有效地消除初始展开及优化过程中出现的翻转三角片,提高了复杂曲面的展开质量.     

NURBS造型方法的研究与实现

本文通过ＮＵＲＢＳ造型方法关键技术的研究，在我校自主开发的超人（ＳｕｐｅｒＭａｎ）ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统中成功地实现了基于复合曲线ＮＵＲＢＳ蒙皮曲面的造型功能，双向蒙皮曲面的造型功能和ＮＵＲＢＳ曲线曲面的可控修形功能，建立了窒完全基于ＮＵＲＢＳ方法的ＣＡＤ／ＣＡＭ系统，大量的工程应用和实例验证，表明本研究的ＮＵＲＢＳ方法是一种适用于复杂外形产品设计与制造的，灵活有效的造型方法。     

实体模型的三轴数控粗加工刀轨生成算法

提出一种适合实体模型的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法。首先根据加工行距作一组平行于刀轴的平面，与模型的待加工表面求交，得到一系列交线；再根据精度规划一组垂直于刀轴的分层平面，与上述交线求交，在每一分层平面上判断加工区域，规划出加工刀位轨迹，将每一分层平面上的刀位轨迹较适当的方式连接起来，就构成零件的整体加工轨迹。该算法避免了轮廓环等距、自交处理和布尔运算等复杂的计算过程；同时，对生成开型腔的加工刀位轨迹也是有效的。     

应用最小生成树实现点云分割

点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩展形成带状分割边,利用最小生成树实现区域增长来提取区域内部点,最后拆分带状分割边界并与已有区域合并形成最终区域。实验结果表明,该算法能够有效避免过分割和欠分割,能够生成光顺分割边界,与Level Set分割算法相比具有较高的效率。     

自由曲面叶片数控加工刀具轨迹规划方法

研究了自由曲面叶片数控加工刀具轨迹规划方法。解决了两个问题:(1)叶片曲面建模过程中的布尔操作破坏了曲面参数域,从而在叶尖处造成冗余刀轨,并在叶根处有可能形成干涉;(2)叶片前后缘处曲率半径的剧烈变化导致步长计算容易超差从而造成啃切现象。针对问题(1),本文提出一种新的参数映射方法,将裁剪后的曲面参数域重新映射到一个规范化的参数域上去,并在新的参数域上规划刀轨;针对问题(2),本文提出一种改进的弦截法来计算走刀步长。该方法收敛速度快,且避免了对复杂函数的求导,计算量小。同时本文采用搜索解空间,并修改变量替换方式来避免该方法收敛于错误的解。仿真实例表明,本文方法达到了预期效果,在提高了加工效率的情况下,避免了啃切现象的发生。