摘要:对于当前航空航天飞行器中广泛存在的金属复杂曲面构件的高性能发展需求，提出研发针对叶片类零件、大口径薄壁弯管以及复杂钣金构件的楔横轧短流程制坯、颗粒填料辅助推弯成形以及高能率冲击液压成形等精密成形技术，分别从工艺原理、设备、模具及典型零部件应用等方面对上述技术的研究进展进行阐述和介绍。

摘要:针对航空领域对轻量化高性能复杂导管先进制造的迫切要求，系统综述了航空导管精确弯曲成形技术以及多通类导管精确成形技术。航空导管的弯曲技术主要包括常规导管的数控绕弯成形技术、三维导管的自由弯曲成形技术以及超小弯曲半径导管的充液剪切成形技术；多通类导管先进成形技术主要包括液压胀形技术以及T-Drill成形技术。本文从工艺原理、技术优势、发展趋势等方面对航空导管技术进行了系统的阐述和介绍。

摘要:拉挤杆缝合高效一体化结构（Pultruded rod stiffened efficient unitized structure, PRSEUS）综合利用了复合材料的一体化缝合和整体固化技术，能够满足翼身融合布局民机的传载、止裂、稳定性和维修性等结构设计要求。PRSEUS面板采用了低成本整体式结构设计制造方法，通过采用三维编织、单边缝合和可控气压树脂灌注等技术，完成纤维编织、缝合和树脂灌注过程，以低温共固化和缝合技术确保结构法向强度。通过合理选材和工艺设计，易于满足翼身融合布局民机不同部位结构的多样性设计需求。本文从翼身融合布局民机PRSEUS结构选材设计、PRSEUS结构制备核心工艺、PRSEUS工装夹具、典型PRSEUS测试壁板制造和典型机身试验件制造等方面系统阐述了翼身融合布局民机PRSEUS结构制造工艺技术的最新进展和发展现状，通过总结与展望PRSEUS结构制造工艺研究进展，为中国未来民机结构设计制造以及新型材料结构研发提供有价值的技术参考和研究方向。

摘要:航空航天工业的飞速发展对大型、高性能先进树脂基复合材料构件的高效、低成本制造提出了迫切需求。树脂转移模塑成型（Resin transfer molding, RTM）是一种制造先进纤维增强体树脂基复合材料的工艺技术，与现有的热压罐技术相比具有设备结构简单、生产效率高及制造成本低等优点。本文综述了两种典型的RTM工艺：真空辅助树脂转移模塑成型(Vacuum assisted-resin transfer molding, VA-RTM)与轻质树脂转移模型成型(Light-resin transfer molding, L-RTM)的技术研究与应用现状，指出了这两种工艺在制造大型高性能构件时存在的问题，并对RTM工艺过程多场耦合数值仿真、仿真新方法及多功能仿真的研究现状及技术难点进行了总结，基于此对RTM工艺发展趋势进行了探讨，旨在为实现快速工艺优化，获得高效、高性能和大型构件的RTM工艺应用提供参考。

摘要:磨削加工过程中砂轮出现磨损需要反复的修整，砂轮磨损状态的监测可以有效判别砂轮工作状态，减少砂轮修整次数。本文建立了一种基于声发射信号的砂轮磨损监测模型，提出了基于一种小波分解系数均方值统计分析的砂轮磨损状态特征提取方法。同时，采用BP神经网络对砂轮磨损状态进行识别，其输入为3种提取特征，输出为3种不同的砂轮磨损状态。通过磨削试验对监测系统进行评价。结果表明，所提出小波分解系数均方值统计分析的特征提取方法和砂轮磨损监测系统均具有良好的效果。

摘要:为了研究面板厚度及不同类别、不同程度的先天缺陷对铝蜂窝夹芯结构道面板疲劳性能的影响，对7组铝蜂窝夹芯道面板试样进行三点弯曲静载试验和三点弯曲疲劳试验。结果表明：面芯脱焊缺陷对铝蜂窝道面板的疲劳性能影响最大，含10%和30%面芯脱焊缺陷的试件疲劳性能分别降低了76%和92%，说明防止面芯脱焊缺陷至关重要。经分析，铝蜂窝道面板弯曲疲劳特性服从威布尔分布，相关系数超过0.95 以上。对完好试样和含不同类别、不同程度先天缺陷的试样分别建立了反映应力水平和疲劳性能关系的威布尔方程。

摘要:复合材料层合板壳结构的面外应力对于层间分层的起始和扩展具有重要意义。首先简要地给出了经典的非协调位移有限元列式，然后基于修正的H-R变分原理导出了单元面外应力变量与位移变量的关系。面外应力的有限元线性系统为面外应力边界条件的引入提供了方便。同时，通过该线性系统可直接获得节点上唯一且连续的面外应力结果。与非协调位移有限元的结果比较，本文的方法可明显地提高数值结果的精度，且计算效率及资源要求均优于非协调辛元法和非协调广义混合元法。

摘要:通过建立粘接结构的有限元模型来研究温度变化引起的粘接结构中胶层的热应力分布情况。通过胶层应变测试试验，对比胶层侧边中点及端点处的应变与仿真结果的差异，验证有限元仿真结果的可靠性。研究了多种因素，包括胶层厚度、胶层两侧被粘接材料的热膨胀系数的差异和被粘接材料的刚度的变化对胶层热应力分布的影响规律。最后探讨了大温差环境中使用的粘接结构在设计过程中需考虑胶层的热应力来选取胶层的厚度及被粘接材料。

摘要:面向再制造设计（Design for remanufacturing,DfRem）是将再制造特征考虑到产品设计过程，因设计者缺乏明确定义的再制造知识，面向再制造方案决策受设计者主观偏好、经验等主观因素的影响，导致不合理决策设计方案。为了客观地得到面向再制造最优设计方案，提出一种去主观的混合多属性决策方法克服设计过程主观因素的影响。首先，通过物元理论表征设计特征与需求信息，结合设计准则得到初步设计方案，接着建立考虑技术、经济和环境因素的评价指标体系，采用熵权法和模糊集通过多属性决策得到最优设计方案。最后，以面向再制造的电机拆解机设计为案例验证上述方法的可行性与实践性，结果表明上述方法对面向再制造设计的方案决策有效可行。

摘要:聚氨酯泡沫绝热层被广泛应用在建筑、家电、汽车和航天等领域，绝热层制备工艺对环境有着重要的影响，因此评价绝热层制备工艺的环境影响有着十分重要的意义。本文采用生命周期评价(Life cycle assessment, LCA)中的ReCiPe方法对绝热层制备工艺的环境影响进行了评价。结果表明，绝热层制备工艺对海洋生态毒性的环境影响最大，其次是人类毒性、淡水生态毒性、淡水富营养化和化石耗竭；油漆、电能、聚氨酯组合剂以及聚脲组合剂是对环境影响贡献较大的清单物质，且环境影响结果对油漆和电能的变化最为敏感；喷漆过程、聚氨酯喷涂过程和聚脲喷涂过程环境影响显著，占比超过了总环境影响的70%。降低绝热层制备工艺环境影响的关键因素有：在设计阶段考虑聚氨酯废料的回收，避免聚氨酯和聚脲材料的浪费，选用较为清洁的粉末型漆料，或者提高电能利用率、提高清洁能源的比例。

摘要:为了实现结构电路一体化部件的快速制造，本文提出将增材制造技术与结构电路一体化技术相结合。传统结构电路一体化工艺基于注塑成形技术，成本高、周期长，难以实现快速制造与迭代设计。本文提出基于选择性激光烧结（Selective laser sintering，SLS）技术，开展结构电路一体化的制造工艺研究，该技术具有成型速度快、精度高等特点。尝试以激光烧结方式实现成形，随后进行激光活化和化学镀。试验结果表明可以在成形件表面快速制造出具有优良导电性能的镀铜区域。

摘要:难加工材料整体叶轮广泛应用于航空领域，采用传统切削加工存在刀具磨损快、加工效率低等问题。本文针对某型号复杂整体叶轮，提出大切深五轴数控电解铣削预加工方法。通过设计锥形螺旋刃阴极，分析不同旋转角下单、双螺旋刃出口流场分布，得到旋转角720°的单螺旋刃阴极出口压力和流速分布均匀。同时开展大切深数控电解铣削加工试验，结果表明：在选取的工艺参数范围内，加工平衡间隙和进给速度随着加工电压升高而增大；较低的电解液温度有利于实现小间隙加工，可显著提高加工精度；主轴转速达到1 500 r/min后对加工速度影响较小。得到大切深数控电解铣削整体叶轮加工叶片，一次最大切深可达65 mm，余量误差控制在0.5 mm范围之内，提高了整体叶轮加工效率。

摘要:为了解决仿真过程中网格畸变导致的计算终止以及计算精度与效率低等问题，本文利用Python对ABAQUS有限元仿真软件进行了二次开发，提出一种二维局部网格动态细化算法。该算法通过研究网格细化准则和细化方法以及物理场的传递过程，完成了整个算法程序的开发，并应用该算法实现了在二维切削仿真中局部网格动态细化。与全局加密网格的模型相比，在保证仿真精度误差为5%以内的情况下，采用局部网格动态细化时计算效率提高了210%。最后，通过试验验证了采用该算法所建立的二维切削仿真模型的准确性，仿真结果与试验结果基本吻合。

摘要:铺放角是复合材料铺层设计的重要参数，在对铺层进行轨迹规划时采取不同的规划算法可能会导致轨迹角度偏离设计角度。本文从轨迹的方向性和可铺放性对固定角度法和测地线法进行了对比分析，在此基础上研究了复合材料自动铺丝轨迹的理论铺放角度偏差，提出了计算理论铺放角度偏差的几何算法，并基于Visual Studio 2010平台,应用CATIA二次开发技术实现了理论铺放角度偏差的计算。最后通过计算复合材料截锥壳45°测地线轨迹的铺放角度偏差验证了角度偏差算法的可行性、可靠性、实用性与高效性。

摘要:研磨加工的材料去除速率受到磨料、研磨液、工件材料等诸多因素的影响。本文采用分量处理法把影响材料去除速率的因素逐项分解，开展固结磨料研磨蓝宝石的实验研究，分析机械、化学及其耦合作用对材料去除速率的影响。结果表明：研磨液作用下的机械化学耦合能够有效提高材料去除速率，耦合作用对材料去除速率的贡献率可达34.18%。固结垫基体在接触摩擦力的作用下，可以实现材料的去除，但其对材料去除速率的贡献率约为5%。

摘要:提出了一种核壳结构的Si@SiO₂@NC（NC为N掺杂碳）复合材料用于改善锂离子电池硅基负极材料在充放电过程中硅的体积膨胀和导电性差而导致的容量衰减等问题。该复合材料采用氧等离子体技术处理Si纳米颗粒的表面获得SiO₂层，然后在其表面碳化聚苯胺涂层获得N掺杂的无定形碳。SiO₂中间层具有可靠的缓冲效果和良好的机械支撑，可以在充放电过程中抑制Si纳米颗粒的体积膨胀，N掺杂的无定形碳可以用作电子和Li⁺的快速传输通道。与Si纳米颗粒相比，Si@SiO₂@NC复合材料的首次放电容量可达2 583.1 mAh/g，库仑效率为81％，在电流密度为200 mA/g时，循环40次后仍然具有1 015 mAh/g的高可逆容量。

摘要:针对流动/酚醛树脂热解产物燃烧耦合数值模拟过程中使用详细化学反应机理带来的数值刚性问题，以保证计算精度要求，对酚醛树脂热解产物详细化学反应动力学模型进行简化研究。选取Chemkin-Pro中的良搅拌反应模型，对由53种组分325个基元反应组成的甲烷掺氢气详细化学反应动力学机理进行了敏感性分析和生产速率分析，得到包含15种组分15个基元反应的简化机理。结果表明：简化化学动力学模型能充分地再现详细基元反应模型的反应机理的主要特征，大幅缩短计算时间，进而用于高超声速条件下酚醛树脂热解产物引射及其对边界层扰动的计算流体动力学(Computational fluid dynamics，CFD)中。

摘要:含有砂尘的空气吸入发动机，会与叶片、内外机匣之间不可避免发生碰撞，影响飞行器飞行安全。通过采用显式动力分析有限元法，建立砂尘以不同入射角度、入射速度、粒径大小及其旋转速度撞击壁面的反弹模型，研究砂尘在不同条件下与不锈钢及铝合金面碰撞后的反弹特性结果，为预测砂尘在粒子分离器中的运动轨迹提供反弹特性数据支持。结果表明：随砂尘入射速度增大，反弹速度呈增大趋势，速度恢复系数基本保持稳定；相同入射条件下，铝合金材料对砂尘速度恢复系数的影响小于不锈钢材料；旋转速度、砂尘粒径对其碰撞反弹特性影响微弱，可以忽略不计；决定砂尘反弹角度仅取决于碰撞姿态和砂尘入射角度。

摘要:以国内在建世界最高220 m超大型冷却塔为对象，基于大涡模拟（Large eddy simulation，LES）方法获得施工全过程冷却塔周围流场和风荷载时程，并将成塔风压分布结果与规范及实测曲线进行对比验证了数值模拟的有效性。在此基础上，对比分析了施工全过程塔筒平均与脉动风压根方差分布特性，系统对比研究了施工全过程风荷载频域特性，主要包括：典型测点风压功率谱特性、升/阻力系数功率谱、典型测点间环向相干性和升/阻力系数竖向相干性，并基于最小二乘法拟合给出随高度变化的典型测点功率谱计算公式。研究表明，施工期与成塔的脉动风荷载能量均集中在低频区，其中塔筒中部脉动风荷载在低频区能量较其他位置弱，随着施工高度的增加：脉动风荷载和层阻力系数功率谱密度函数均呈先减小后增大的趋势，升力系数功率谱在塔筒中下部谱值较大而上部较小，测点脉动风荷载环向相干性以及升/阻力系数竖向相干性均逐渐减弱。主要结论可供此类大型冷却塔施工期设计风荷载取值参考。

摘要:侧向跑道由于能够灵活面对强侧风的影响从而提高机场的效率，在我国大型机场的规划设计中逐渐推广。但是目前国内外在侧向跑道容量模型方面的研究较少，因此对侧向跑道的跑道容量模型的研究具有重大的意义。本文针对侧向双跑道系统，考虑了一组侧向跑道上航空器之间的尾流影响，通过计算尾流消散时间给出了侧向跑道航空器的放行条件，同时利用时序图得出在侧向双跑道系统中连续进场航空器间插入离场航空器的条件，从而构建出侧向双跑道系统的跑道容量理论计算模型；最后以成都天府国际机场一期跑道为算例，计算出尾流影响下侧向双跑道系统的小时容量，并给出航班起降架次表，验证了模型的正确性，为侧向跑道机场的跑道容量理论计算提供了参考。