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航空制造技术
航空制造技术

谢向利

半月刊

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北京340信箱

航空制造技术/Journal Aeronautical Manufacturing TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以先进性、实用性见长。在航空、航天、军工领域及机床、模具、汽车、船舶等领域享有较高声誉。是富有影响力的刊物。主要栏目：专稿、综述、科技成果、学术论文、新工艺 新技术 新设备、技术改造 技术革新、生产组织与管理、简讯与工艺动态、装备市场指南等。是中国科技论文统计用刊、中文核心期刊，曾获航空优秀科技期刊一等奖、全国优秀科技期刊二等奖、“八五”优秀国防科技期刊。本刊全面组织推动制造业科研、生产、销售信息的交流，竭诚为国内外厂商创造更多的社会效益和经济效益。
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    飞机复材主承力结构数字化高性能装配协调技术研究与应用

    杨亚鹏赵安安杜坤鹏彭云...
    14-31页
    查看更多>>摘要：为满足新一代大型飞机复合材料主承力结构高精度、低损伤、低应力的装配性能与技术指标保证需求,本文以产品多种类关键特征耦合分析与控制为装配协调设计线索,以工程化应用研究为主线,系统地阐述了以关键特征识别、三维工艺容差仿真分析、装配过程变形预测、实测数据预装分析、高精度装配补偿等方法为主要技术路径的飞机复材主承力结构数字化高性能装配协调技术体系,并以典型复材外翼盒段部件装配为对象,对上述体系方法进行了全流程工程应用研究与试验验证,解决了复材外翼盒段部件装配协调设计与产品补偿策略设计问题,产品装配质量满足设计要求.

    复材主承力结构飞机装配协调装配关键特征三维工艺容差装配过程变形数字化预装分析

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    面向直升机装配生产线虚拟运行的多源数据感知与融合应用技术

    郭飞燕张硕苏安东张俊起...
    32-45页
    查看更多>>摘要：针对直升机装配生产线中存在的数据来源繁多、描述形式不统一、利用率低等问题,对直升机装配生产线运行过程中的多源数据感知与融合应用技术进行研究.首先,定义生产线运行中的多源数据感知与融合技术内涵及其整体框架,包括生产线多源数据采集系统构建、多源数据融合技术构建、装配过程多源数据分析预测模型构建,以及生产线多源数据分析应用模块;其次,采用标准化的生产物联、基于本体的语义描述与基于多源数据的质量映射等方法,为实际装配生产线多源数据的感知与融合提供可行的解决方案;最后,阐述上述技术在生产线虚拟运行状态分析、设备使用状态监测和装配质量提升等方面的应用措施,为直升机装配生产线的数字孪生构建与虚拟高效运行提供优质数据基础.

    直升机装配生产线多源异构数据数据采集数据融合数据处理应用

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    数据驱动的机身对接过程仿真技术研究

    王仲奇聂晓乐李佳伟王安洋...
    48-58,93页
    查看更多>>摘要：针对传统机身对接仿真中理论模型偏差较大、有限元模型消耗时间长等问题,开展数据驱动的机身对接过程仿真技术研究.首先通过虚实融合技术,构建六自由度平台运动学模型和机身-调姿平台位姿转换模型,通过数据交互实现仿真数据实时传输从而驱动虚拟模型,利用测量数据和虚拟模型进行了机身对接仿真,确定了对接过程位姿参数,为调姿平台参数修正提供数据基础.之后为提升数据求解效率,根据求解机身变形的有限元模型,计算出变形量并转化成机身位置变化量,将机身姿态角和位置变化量作为输入输出值构建代理模型,并验证方法有效性.最后开发了机身对接过程仿真系统,以机身试验件的对接过程为例,验证了仿真系统的可行性.

    机身对接虚实融合数据驱动代理模型系统开发

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    飞机复合材料机身壁板装配技术分析与展望

    陈文亮李奕星冯素玲
    59-73页
    查看更多>>摘要：复合材料以其优异的综合性能在航空航天领域得到了大量应用,其应用范围逐渐从次承力结构向主承力结构扩展,包括在机身结构的组成方面,传统的金属组装壁板逐渐被复合材料整体壁板所取代.由于复合材料壁板具有不同于传统金属材料壁板的装配工艺特点,因此对其装配方法和装配工艺提出了新的要求.针对圆筒状机身复合材料机身壁板的装配过程,分别介绍了复合材料机身壁板大尺寸测量技术、复合材料机身壁板装配定位调姿技术和复合材料机身壁板的先进制孔连接技术,系统总结了近年来国内外相关研究进展和应用情况,指出了飞机大尺寸复合材料结构装配技术未来的研究与应用方向.

    飞机装配复合材料机身壁板测量柔性工装定位调姿机械连接

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    基于肤面模型的精密主轴回转精度分析

    胡晓坤杨溢涛赵强强兰辉...
    74-84页
    查看更多>>摘要：主轴是典型的多轴承转子系统,由于其结构中广泛存在的并行连接关系,以及轴承误差和零部件误差的相互耦合,导致对主轴进行精度分析十分困难.针对此问题,提出一种主轴的回转精度分析方法.首先使用小位移旋量理论和肤面模型方法对零件的形位公差和轴承回转轨迹进行建模,构建了零部件的全公差模型.其次,分析了主轴结构中存在的完全并行连接关系,提出了基于优化方法求解零部件误差传递的主轴回转精度计算方法.最后,使用所提出的方法对某型磨削主轴进行了公差分析和敏感度计算,结果表明,该方法能够较好地分析主轴的回转精度,并通过改进公差设计将精度合格率从74.3％提升至88.2％,有效地提高了主轴的公差设计水平.

    主轴完全并行连接肤面模型回转精度公差分析

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    基于结构光的飞机蒙皮对缝自主测量跟踪技术

    张学涛候国义赵子越孙安斌...
    85-93页
    查看更多>>摘要：针对飞机蒙皮对缝间隙和阶差的自动化测量问题,以线结构光视觉检测技术为基础,研究了蒙皮对缝自主测量跟踪方法.将传统的基于图像形态学的处理方法和光流法结合,实现了对蒙皮对缝特征的实时跟踪,从而确定间隙和阶差的测量位置.通过实测数据对手眼标定参数进行修正,提高了对缝跟踪的精度.结果表明,当跟踪速度为7 mm/s时,对缝跟踪的位置精度大于0.500 mm,对缝跟踪的姿态精度大于0.5°,跟踪系统具有较好的准确性和稳定性,能够满足飞机蒙皮对缝跟踪的要求.

    蒙皮对缝多线结构光光流法自主跟踪机器视觉

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    增强现实辅助的航空航天产品智能装配技术研究进展

    方维陈黎茜孙安斌许澍虹...
    94-106页
    查看更多>>摘要：增强现实(Augmented reality,AR)可将可视化装配工艺指令叠加在作业现场,增强操作人员感知信息的能力,对提高航空航天等复杂产品装配质量和装配效率、减少操作人员认知负荷具有积极作用.本文首先对现有AR装配中的跟踪注册、人机交互和显示等关键技术进行梳理,然后基于装配工艺指令呈现方式不同,分别从头戴式、手持式和投影式3个视角下对现有航空航天产品的AR装配研究及应用现状进行系统综述,并讨论人工智能技术对AR装配的赋能作用,最后总结现有AR装配技术存在的挑战和未来发展趋势,旨在为航空航天等复杂产品智能化装配研究和工程应用提供参考和借鉴.

    智能化装配增强现实航空航天产品混合现实装配引导

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    大语言模型辅助下的增强现实装配方法

    鲍劲松李建军袁轶吕超凡...
    107-116页
    查看更多>>摘要：基于增强现实的装配引导系统将数字信息叠加到物理场景中,有效指导了复杂装配作业任务.然而装配环境中人与物理世界的隔阂仍然巨大,待融合到物理世界的信息需事先准备好,并且需要人工在装配过程中来触发.研究实时且无处不在的提示,成为当前增强现实环境下的复杂装配研究热点,本文提出了一种基于大语言模型(LLMs)辅助的增强现实装配方法,其核心是将LLMs作为装配过程中的另外一个大脑,提供无处不在的装配引导和工艺信息提示支持.首先,建立了 LLMs辅助的增强现实装配方法体系,分析了体系的要素及关联关系.其次,面向LLMs环境,构建了匹配的工艺信息模型.随后,给出了基于LLMs的辅助引导装配方法和流程.最后,结合某线缆装配专业知识,研发了一个专业问答系统,实现了 LLMs智能辅助引导,使装配合格率提升了 15％,并通过多个案例验证了该方法的有效性.

    增强现实大语言模型(LLMs)装配问答系统知识图谱

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    基于多模型级联的VSV调节机构装配智能检错方法

    邹凯武殿梁许汉中周烁...
    117-129页
    查看更多>>摘要：在航空发动机可调静子叶片(Variable stator vane,VSV)调节机构的装配过程中,目前仍需要人工检测其连杆防松钢丝的装配正确性,效率低且易出错.为替代人工检错,提出了一种基于多模型级联的智能检错方法.该方法是多个卷积神经网络级联的模型集成,其中包含检测模块、分类模块以及后处理比对检错3个部分.首先在检测模块上提出混合不同尺寸卷积核的深度可分离卷积与轻量化解耦头来对YOLOv5s进行改进,改进的YOLOv5s在测试集上的平均精度达到97.9％,相较于YOLOv5s、YOLOv8s分别提升了 3.4％、1.5％.其次在分类模块上使用7×7深度卷积替代全局平均池化以改进ConvNeXt分类头,改进后性能得到提升,在连杆数据集和螺纹数据集上的准确率分别达到97.5％和95.4％.最后在后处理模块对两个分类模型的结果进行匹配,得出装配检测结果.利用现场装配车间采集的图片数据集对该智能检错方法进行验证,结果显示该方法平均精度达到92.7％,进一步验证了智能装配检错方法的可靠性.

    多模型级联YOLOv5ConvNeXt装配正确性检测可调静子叶片(VSV)调节机构

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    CFRP壁板螺栓填隙补偿连接过程变形及局部应力分析

    孟庆勋徐贺张辉刘超...
    130-137页
    查看更多>>摘要：碳纤维复合材料(CFRP)广泛应用于飞机壁板结构,受成型工艺限制,构件贴合面处会出现不同程度的装配间隙,在实际工程中间隙超过一定阈值时需要进行填隙补偿处理,加垫后壁板装配变形及应力集中情况复杂,影响后续飞机服役性能.对此,进行填隙补偿后螺栓紧固顺序对CFRP壁板装配质量影响仿真分析和试验验证.经分析可知,壁板偏移为以右上端点为圆心向左下方的旋转变形.法向变形出现在壁板左右两侧和螺栓孔周围,改变螺栓紧固顺序法向变形值最大值减小约63.4％.紧固顺序对壁板整体应力分布情况影响较小,对螺栓孔周应力分布和壁板装配变形分布影响较大,对称性连接比按顺序连接更有优势.孔周应力分布与间隙跨度和间隙量密切相关,随着间隙量的提高,应力值和传递的范围逐渐增大.

    填隙补偿CFRP壁板紧固顺序装配变形应力分布

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