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激光冲击强化对TA15钛合金残余应力和力学性能的影响 被引量：16
1
作者 焦清洋 韩培培 +3 位作者 陆莹 赵栋 乔红超 赵吉宾 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期146-152,共7页
通过对TA15钛合金进行激光冲击强化,研究了不同工艺参数对TA15钛合金残余应力和力学性能的影响。实验结果表明,激光冲击强化可以细化晶粒尺寸,有效提高材料表面显微硬度和残余压应力,且表面显微硬度和残余压应力随着激光能量和冲击次数... 通过对TA15钛合金进行激光冲击强化,研究了不同工艺参数对TA15钛合金残余应力和力学性能的影响。实验结果表明,激光冲击强化可以细化晶粒尺寸,有效提高材料表面显微硬度和残余压应力,且表面显微硬度和残余压应力随着激光能量和冲击次数的增加而增大。当激光能量为7 J,光斑直径为Φ2 mm,冲击3次时,激光冲击强化后表面显微硬度提高21.6%,强化层深度可达1 mm,表面残余压应力高达-730 MPa。激光冲击强化后经400℃热处理并保温5和10 h后,发现引入的残余压应力降低幅度较小,仅为8%,具有较高的热稳定性。当激光能量为5 J,光斑直径为Φ2 mm,冲击2次时,激光冲击强化后可以获得最优的疲劳性能,试样在650 MPa应力水平下的疲劳寿命大于10^6次,相对于未强化试样提高了3倍,这是由于激光冲击强化使疲劳源由试样表面转移到了次表面,可以有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展。 展开更多
关键词 激光冲击强化 TA15钛合金 硬度 残余压应力 热稳定性 疲劳性能
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大型复合材料加筋壁板自动化制造技术研究 被引量：15
2
作者 马刚 张晓哲 唐文峰 《航空制造技术》 2018年第14期91-96,共6页
先进复合材料由于其性能上的优势,在飞机上的应用越来越广。然而目前国内的复合材料行业仍以手工成型为主,研究大型复合材料加筋壁板自动化制造技术对推动国内复合材料行业发展具有重要意义。以某型号中央翼盒下壁板为研究对象,验证了... 先进复合材料由于其性能上的优势,在飞机上的应用越来越广。然而目前国内的复合材料行业仍以手工成型为主,研究大型复合材料加筋壁板自动化制造技术对推动国内复合材料行业发展具有重要意义。以某型号中央翼盒下壁板为研究对象,验证了自动铺带、热隔膜成型、自动翻转组合等整套自动化制造流程,为建设复合材料自动化生产线打下了基础。 展开更多
关键词 自动化 自动铺带 复合材料 加筋壁板 中央翼盒
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大型复合材料壁板先进制造技术及应用 被引量：11
3
作者 李林 《航空制造技术》 2017年第11期105-109,共5页
大型整体化的复合材料壁板会起到较好的减重效果,明显提升飞机的整体效能,简化装配工艺。大尺寸共固化的复合材料制件铺层结构复杂,传统成型工艺难度大,质量稳定性差,组合元件形位尺寸有偏差。随着设计制造一体化(DFM)理念的出现,先进... 大型整体化的复合材料壁板会起到较好的减重效果,明显提升飞机的整体效能,简化装配工艺。大尺寸共固化的复合材料制件铺层结构复杂,传统成型工艺难度大,质量稳定性差,组合元件形位尺寸有偏差。随着设计制造一体化(DFM)理念的出现,先进数字化制造技术在复合材料零件制造方面的应用很好地解决了大尺寸复合材料壁板类零件制造的难题。 展开更多
关键词 设计制造一体化 自动铺带 加热预成型 激光定位组合
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激光增材制造钛合金构件的化学抛光工艺研究 被引量：10
4
作者 李晓丹 李建中 +1 位作者 倪家强 张英伟 《航空制造技术》 2020年第10期66-71,共6页
采用HNO3-HF抛光液对激光选区熔化钛合金制件进行化学抛光,以试样表面粗糙度、减薄及失重变化为指标探究了抛光过程中不同温度和时间对钛合金增材制件抛光效果的影响。通过电化学测量、拉伸试验、残余应力测试等方法对比分析了化学抛光... 采用HNO3-HF抛光液对激光选区熔化钛合金制件进行化学抛光,以试样表面粗糙度、减薄及失重变化为指标探究了抛光过程中不同温度和时间对钛合金增材制件抛光效果的影响。通过电化学测量、拉伸试验、残余应力测试等方法对比分析了化学抛光前后钛合金试样的电化学和力学性能。结果表明在温度30℃、反应时间10min下抛光钛合金可以取得较理想的抛光效果,试样表面粗糙度减小、耐腐蚀性能提高。化学抛光后钛合金的强度出现小幅下降,内部原有的残余应力由拉应力转变为压应力。 展开更多
关键词 激光增材制造 TI-6AL-4V钛合金 化学抛光 粗糙度 表面性能 力学性能
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激光冲击强化对7050-T7451铝合金残余应力和力学性能的影响 被引量：9
5
作者 韩培培 权纯逸 +4 位作者 焦清洋 陆莹 赵栋 乔红超 赵吉宾 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期190-195,共6页
对7050-T7451铝合金试样进行激光冲击强化,研究不同激光功率密度和冲击次数对铝合金残余应力和性能的影响。试验结果表明:激光冲击强化可以有效提高试样表面显微硬度,且硬度随着冲击次数的增加而增大,最高达172 HV0.05,较未强化试样提高... 对7050-T7451铝合金试样进行激光冲击强化,研究不同激光功率密度和冲击次数对铝合金残余应力和性能的影响。试验结果表明:激光冲击强化可以有效提高试样表面显微硬度,且硬度随着冲击次数的增加而增大,最高达172 HV0.05,较未强化试样提高了17%,硬度影响层深度可达750μm。当激光功率密度为7.28 GW/cm^(2)时,激光冲击1次后试样表面粗糙度为0.279μm,比原始磨削表面的粗糙度下降了22.5%,随着冲击次数的增加,表面粗糙度逐渐增大,但均小于原始表面粗糙度。激光冲击强化可以大幅提高试样表面残余压应力,当激光功率密度为7.28 GW/cm^(2)、冲击3次时残余压应力最大,可达-227.0 MPa。当激光功率密度为4.37 GW/cm^(2)、冲击3次时,激光冲击强化可以有效提高试样的疲劳寿命(大于10^(6)次),相比未强化试样提高2.3倍。激光冲击强化后表面残余压应力和显微硬度大幅提升可以有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,从而提升7050-T7451铝合金的抗疲劳性能。 展开更多
关键词 激光冲击强化 7050-T7451铝合金 显微硬度 表面粗糙度 残余应力 抗疲劳性能
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以模型为核心的飞机智能化装配工艺设计 被引量：9
6
作者 郭洪杰 冯子明 +1 位作者 张永亮 乔兴华 《航空制造技术》 2017年第11期64-69,共6页
系统地论述了以模型为核心的三维装配工艺设计实现的主要技术途径,描述了基于国产金航平台开发的三维工艺设计系统——MBPP(Model Based Process Planning)的主要功能,探讨了在三维装配工艺设计基础上如何开展智能化装配工艺设计及需要... 系统地论述了以模型为核心的三维装配工艺设计实现的主要技术途径,描述了基于国产金航平台开发的三维工艺设计系统——MBPP(Model Based Process Planning)的主要功能,探讨了在三维装配工艺设计基础上如何开展智能化装配工艺设计及需要突破的关键技术,对国内实现飞机智能化装配工艺设计有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 MBD MBPP 智能化装配工艺 大数据 CPS
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民用航空含Ω型长桁复合材料加筋壁板制造技术研究 被引量：9
7
作者 马刚 唐文峰 《航空制造技术》 2017年第12期74-77,共4页
含Ω型长桁的复合材料加筋壁板由于其结构上的优势,在民用大飞机上被越来越多地采用。然而,此种类型的加筋壁板在共固化成型过程中存在Ω型长桁如何加压的问题,特别是在有严格的适航符合性审查要求的民用航空产品制造领域,进一步提高了... 含Ω型长桁的复合材料加筋壁板由于其结构上的优势,在民用大飞机上被越来越多地采用。然而,此种类型的加筋壁板在共固化成型过程中存在Ω型长桁如何加压的问题,特别是在有严格的适航符合性审查要求的民用航空产品制造领域,进一步提高了制造难度。经过多次试验,最终采用薄壁橡胶气囊成型法制造出符合设计要求和适航要求的含Ω型长桁加筋壁板。 展开更多
关键词 民用航空 适航 复合材料 Ω型长桁
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航空发动机整机数控安装多轴调姿方法及其应用 被引量：8
8
作者 高航 宋强 +2 位作者 刘国 盛贤君 赵哲 《航空制造技术》 2017年第11期16-21,共6页
目前大型航空发动机整机在机身中的安装多采用机械架车手工作业方式,针对其效率低、劳动强度大、易磕碰发动机等缺点,提出了航空发动机数控精准安装方法,开发出基于视觉监测的航空发动机整机数控安装架车,分析了数控安装架车多轴调姿平... 目前大型航空发动机整机在机身中的安装多采用机械架车手工作业方式,针对其效率低、劳动强度大、易磕碰发动机等缺点,提出了航空发动机数控精准安装方法,开发出基于视觉监测的航空发动机整机数控安装架车,分析了数控安装架车多轴调姿平台的空间自由度,进行了航空发动机整机安装验证试验。结果表明,所研制的航空发动机数控安装方法及其装备具有操作轻便、可视化程度高等特点,航空发动机整机安装效率可提高1倍以上,架车的位置操控精度控制在0.2mm以内,姿态操控精度在20'以内,避免了安装过程中发动机外缘与机身发动机舱的磕碰。 展开更多
关键词 航空发动机 数控安装 多轴调姿 视觉监测
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飞机大型复杂构件三维数字化协同测量方法研究 被引量：8
9
作者 赵建国 刘新宇 于思阳 《航空制造技术》 2018年第5期55-59,共5页
针对飞机大型复杂整体结构件装配对测量技术的差异化需求,开展了基于Metronor双相机跟踪系统、手持式光笔和Aicon扫描仪的协同测量方法研究,给出了手持式光笔和三维跟踪扫描测量的技术方案,省去了反光标识点粘贴和去除工作,并在4m×... 针对飞机大型复杂整体结构件装配对测量技术的差异化需求,开展了基于Metronor双相机跟踪系统、手持式光笔和Aicon扫描仪的协同测量方法研究,给出了手持式光笔和三维跟踪扫描测量的技术方案,省去了反光标识点粘贴和去除工作,并在4m×3m×2m空间内进行了工艺测试,测量误差不超过0.075mm,可实现内部隐藏特征、孔位信息、轴线、配合型面、气动外形和间隙阶差的测量,满足了飞机装配大型复杂结构件装配的三维数字化测量需求。 展开更多
关键词 飞机装配 结构件 协同测量 跟踪扫描 手持式光笔
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SLM增材高强铝的DED连接工艺及超声辅助性能优化
10
作者 尚晓峰 董建舟 +4 位作者 张英伟 王志国 赵宇辉 何振丰 赵吉宾 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期261-272,共12页
针对目前激光选区熔化难以直接成形大尺寸、高强度铝合金构件的问题,对定向能量沉积(DED)连接激光选区熔化成形Al-Mg-Sc-Zr合金的工艺进行研究,分析缺陷分布的位置、形貌以及对力学性能的影响,对比分析定向能量沉积参数以及超声外场辅... 针对目前激光选区熔化难以直接成形大尺寸、高强度铝合金构件的问题,对定向能量沉积(DED)连接激光选区熔化成形Al-Mg-Sc-Zr合金的工艺进行研究,分析缺陷分布的位置、形貌以及对力学性能的影响,对比分析定向能量沉积参数以及超声外场辅助下连接试样的微观组织、元素分布和力学性能,并通过热等静压进一步提升力学性能。结果表明:缺陷主要分布在基材与连接区交界的熔合区,密集气孔聚集导致熔合区硬度远低于连接区和基材的硬度,并使整体拉伸性能弱化。在75~150 J/mm^(2)激光能量密度范围内,随能量密度增大,致密度和抗拉强度均提升。采用3000 W激光功率、5 mm/s扫描速率、3.7 g/min送粉速率,得到最高的熔合区硬度、连接区致密度以及抗拉强度,分别为90 HV、90.83%、203.38 MPa。超声外场辅助会促进Al3(Sc,Zr)强化相的析出并细化晶粒,且能够有效减少气孔的数量和缩小气孔的尺寸。超声后试样的综合力学性能得到显著提升,熔合区硬度为95 HV,致密度为93.06%,抗拉强度为292 MPa,较未加超声时分别提高了5%、2.4%和44%。超声后采用热等静压的后处理方法,可使综合力学性能得到进一步提升,熔合区硬度为160 HV,致密度为99.99%,抗拉强度为405.71 MPa,较未热等静压时分别提高了68.4%、7.4%和38.9%。 展开更多
关键词 光学设计 定向能量沉积 连接 AL-MG-SC-ZR合金 超声外场辅助 力学性能 热等静压
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现场实时数据驱动的翼身制孔过程三维可视化监视研究 被引量：6
11
作者 王峻峰 刘锐 +4 位作者 谢敏 郭洪杰 徐石磊 张书生 李世其 《航空制造技术》 2018年第1期36-41,共6页
针对飞机大部件数字化柔性装配过程,面向制孔现场局部区域开敞性差、人工观察视角受限、制孔过程信息可视化程度不高等问题,提出了一种现场数据驱动的翼身制孔过程三维实时可视化监视方案。提出了面向现场可视化监视的制孔系统数据集,... 针对飞机大部件数字化柔性装配过程,面向制孔现场局部区域开敞性差、人工观察视角受限、制孔过程信息可视化程度不高等问题,提出了一种现场数据驱动的翼身制孔过程三维实时可视化监视方案。提出了面向现场可视化监视的制孔系统数据集,描述了虚实制孔场景的数据集成流程,根据实际需求给出了三维视角管理和孔位特征实时可视化生成的实现方法。基于CATIA平台开发实现了制孔过程三维可视化现场监视原型系统,该系统通过建立与现场设备服务器的连接,实时获取制孔过程数据,能够直观、动态、多维地展现实际制孔过程,提高对飞机大部件制孔过程的现场监视能力。 展开更多
关键词 数据驱动 翼身制孔 三维可视化 现场监视 CATIA 飞机装配 智能制造
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飞机装配几何量质量检测体系构建及关键技术 被引量：7
12
作者 邢一新 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期24-31,共8页
针对新一代飞机装配过程几何量检测的高精度、高效率和高可靠性需求,分析了飞机装配过程几何量检测特征和具体的检测要求,提出了用于不同测量任务的测量方法,构建了装配几何量质量检测体系。研究了复杂装配现场多源异构整体测量工艺仿... 针对新一代飞机装配过程几何量检测的高精度、高效率和高可靠性需求,分析了飞机装配过程几何量检测特征和具体的检测要求,提出了用于不同测量任务的测量方法,构建了装配几何量质量检测体系。研究了复杂装配现场多源异构整体测量工艺仿真及精度优化、三维点云数据的拟合与对齐和基于整体测量场的多系统协同测量3项关键技术,开发了装配检测质量管理平台,实现了检测数据管理信息化,为后续装配提供数据支撑,同步提升了飞机装配过程质控能力。 展开更多
关键词 飞机装配 装配质量 几何量检测 工艺仿真 协同测量
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激光冲击强化对TA15钛合金双孔结构显微组织和疲劳性能的影响 被引量：1
13
作者 韩培培 臧旭 +3 位作者 董志 李世键 焦清洋 邓希光 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期254-258,共5页
对TA15钛合金进行激光冲击强化,研究了激光冲击强化对双孔结构试样显微组织、残余应力和疲劳性能的影响。结果表明,经激光能量25 J、圆形光斑?4 mm,冲击2次的激光冲击强化后,TA15钛合金晶体内部形成了大量的高密度位错和位错墙;同时在... 对TA15钛合金进行激光冲击强化,研究了激光冲击强化对双孔结构试样显微组织、残余应力和疲劳性能的影响。结果表明,经激光能量25 J、圆形光斑?4 mm,冲击2次的激光冲击强化后,TA15钛合金晶体内部形成了大量的高密度位错和位错墙;同时在材料表面引入高达-500 MPa的残余压应力,可以平衡疲劳载荷作用下产生的拉应力,有效抑制疲劳裂纹萌生并减缓裂纹扩展速率。激光冲击强化可以大大提高钛合金双孔结构的疲劳寿命,相对于未强化试样提高了60%~89%,这是由于激光冲击强化引入的较大残余压应力使得裂纹尖端的有效应力强度因子大大减小,当有效应力强度因子小于材料的断裂韧性时,疲劳裂纹的扩展会被抑制或停止,从而提高疲劳寿命。 展开更多
关键词 激光冲击强化 TA15钛合金双孔结构 显微组织 残余压应力 疲劳性能
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喷丸强化覆铝7B04-T7451铝合金的表面完整性及疲劳性能研究
14
作者 邢宇辉 崔丽 +4 位作者 付雪松 刘标 彭晧云 陈国清 周文龙 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期94-101,共8页
研究了喷丸强化对覆铝7B04-T7451铝合金表面完整性和疲劳性能影响,阐明了覆铝层对喷丸强化效果的影响。采用维氏硬度计、原位纳米测试系统、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪等,分析了喷丸强化后试样的显微硬度、表面轮廓、表面粗糙度及... 研究了喷丸强化对覆铝7B04-T7451铝合金表面完整性和疲劳性能影响,阐明了覆铝层对喷丸强化效果的影响。采用维氏硬度计、原位纳米测试系统、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪等,分析了喷丸强化后试样的显微硬度、表面轮廓、表面粗糙度及残余应力等的变化。利用疲劳试验机测试喷丸强化试样的疲劳寿命,利用扫描电镜分析疲劳断裂断口的特征。结果表明,喷丸强化覆铝7B04-T7451试样表层硬度从表层向内部逐渐增大,直到基材硬度,表面硬度较原始试样略有提高;覆铝7B04-T7451试样表面发生剧烈的塑性形变,弹丸尺寸较大,表面粗糙度明显增大;喷丸强化引入深度约150μm的残余压应力层,但其残余压应力数值和应力峰值均较小。喷丸强化覆铝7B04-T7451铝合金的疲劳性能没有获得提高,由于表面粗糙度和塑性形变显著增大,使得疲劳裂纹源在覆铝层表面萌生较快,疲劳寿命降低。 展开更多
关键词 覆铝 7B04铝合金 喷丸强化 表面完整性 疲劳性能
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飞机装配质量数字化检测技术应用研究
15
作者 张帅 严天建 +2 位作者 柏贺 张薇 侯宁 《现代工程科技》 2024年第6期61-64,共4页
国家的综合实力不仅取决于其军事和经济实力,还取决于高新技术水平,尤其是在飞机制造等领域。飞机装配技术水平的提升成为国家及相关部门的工作重点之一。然而,随着对飞机装配工作的要求越来越高,其实施难度也在增加。在这一背景下,如... 国家的综合实力不仅取决于其军事和经济实力,还取决于高新技术水平,尤其是在飞机制造等领域。飞机装配技术水平的提升成为国家及相关部门的工作重点之一。然而,随着对飞机装配工作的要求越来越高,其实施难度也在增加。在这一背景下,如何利用数字化检测技术提高飞机装配的质量是相关人员需要思考的首要问题。以数字化检测技术为切入点,对其进行了基本概述,分析了将其应用于飞机装配中的优势,并介绍了飞机装配质量数字化检测技术的要点,提出了相关的应用策略。 展开更多
关键词 飞机 装配质量 数字化检测 运用策略
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复杂薄壁航空整体钣金件的液压成型工艺
16
作者 魏昊天 《冶金与材料》 2024年第4期64-66,共3页
目前,复杂薄壁零件在多个不同领域得到了广泛应用,关于其具体制造及相关的工艺、技术,也受到社会各界的关注。液压成型技术为复杂薄壁零件的制造提供了一种新的、高效的方法。既减少了模具的数量,提高了工艺精度和材料的成形性能,同时... 目前,复杂薄壁零件在多个不同领域得到了广泛应用,关于其具体制造及相关的工艺、技术,也受到社会各界的关注。液压成型技术为复杂薄壁零件的制造提供了一种新的、高效的方法。既减少了模具的数量,提高了工艺精度和材料的成形性能,同时还能适应各种不同的生产需求和环境。近年来,液压成型工艺在多种复杂薄壁航空整体钣金件的制造过程中得到日益广泛的应用,并发挥出重要作用。文章在介绍复杂薄壁航空整体钣金件的特点与压成型工艺原理等情况的基础上,以常见的5A06复杂薄壁整体钣金件为例,分析液压成型工艺的具体应用情况。结果显示液压成型工艺在此类钣金件的制造过程中获得可靠的应用效果,是一种理想的成型工艺。 展开更多
关键词 薄壁零件 钣金零件 整体钣金件 成型工艺 液压成型
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通风板激光热加工成形改进
17
作者 邱明 施玉霄 李杰 《科学与信息化》 2024年第3期139-141,共3页
本文在理论上通过对通风板类零件进行数控铣刀铣切、线切割下料、激光切割下料这三种加工方法的对比分析,综合考虑设备特性、加工时间等生产影响因素,制定工艺方案,通过对比零件最终成形质量,落实出目前可保障通风板类零件加工效率和质... 本文在理论上通过对通风板类零件进行数控铣刀铣切、线切割下料、激光切割下料这三种加工方法的对比分析,综合考虑设备特性、加工时间等生产影响因素,制定工艺方案,通过对比零件最终成形质量,落实出目前可保障通风板类零件加工效率和质量的最优工艺方案,为激光切割技术在铝合金生产中的应用提供了有效佐证。对通风板类零件生产的工艺优化有指导价值,对不同尺寸、不同产量的通风板类零件的生产过程控制有参考价值。 展开更多
关键词 激光切割 工艺方案 加工效率
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基于虚拟现实(VR)的飞机部件装配工艺技术研究与应用 被引量：6
18
作者 王宏锋 万蕾 《航空制造技术》 2017年第21期39-43,共5页
针对飞机部件装配产品批量小、型号多、装配工序复杂、精度要求高等问题,开展了基于VR的虚拟装配技术研究。产品在制造生产前,工艺人员在虚拟环境下规划产品的装配顺序和路径、选择工装夹具和操作方法,验证装配工艺设计的合理性,及时发... 针对飞机部件装配产品批量小、型号多、装配工序复杂、精度要求高等问题,开展了基于VR的虚拟装配技术研究。产品在制造生产前,工艺人员在虚拟环境下规划产品的装配顺序和路径、选择工装夹具和操作方法,验证装配工艺设计的合理性,及时发现工艺中存在的各种设计缺陷、结构干涉等问题,直观科学地分析装配对象的可操作性、可视性、可达性,根据虚拟仿真模拟,修改和优化工艺方法、工装结构及生产线布局等,最终生成科学合理的产品装配工艺方案,缩短装配周期、降低装配成本、提高部件装配质量。 展开更多
关键词 虚拟现实(VR) 部件装配 工艺规划 仿真模拟
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激光冲击强化对TA15钛合金小孔结构残余应力和疲劳性能的影响 被引量：2
19
作者 韩培培 焦清洋 +2 位作者 赵栋 孙汝剑 车志刚 《热加工工艺》 北大核心 2023年第14期76-79,84,共5页
采用激光能量30 J、圆形光斑φ4 mm,冲击2次工艺对TA15钛合金小孔结构进行激光冲击强化,研究激光冲击强化对小孔结构残余应力和疲劳性能的影响。结果表明:激光冲击强化后TA15钛合金表面显微硬度最高达402 HV,相对于母材提高了约9%且冲... 采用激光能量30 J、圆形光斑φ4 mm,冲击2次工艺对TA15钛合金小孔结构进行激光冲击强化,研究激光冲击强化对小孔结构残余应力和疲劳性能的影响。结果表明:激光冲击强化后TA15钛合金表面显微硬度最高达402 HV,相对于母材提高了约9%且冲击硬化层深度为0.8 mm;激光冲击强化后在材料表面引入高达-908 MPa的残余压应力,相比于喷丸强化提高了54%;激光冲击强化残余压应力层深度可达1 mm,明显大于喷丸强化残余压应力层深度0.28 mm,较高的残余压应力可以抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,而较深的残余压应力层有利于降低裂纹扩展速率,延长裂纹扩展寿命。激光冲击强化可有效提高TA15钛合金小孔结构在385 MPa应力水平下的疲劳寿命,相比于未强化试样的疲劳寿命增益在86%~337%,明显优于喷丸强化后疲劳寿命增益。这是由于残余压应力可降低裂纹扩展的门槛值和裂纹尖端的有效应力强度因子,使疲劳裂纹源从孔内壁转移至试样的上/下表面,同时减小疲劳条带间距。 展开更多
关键词 激光冲击强化 TA15钛合金 显微硬度 残余压应力 疲劳性能
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激光烧蚀反应烧结碳化硅表面形貌特征及亚表面损伤研究
20
作者 张全利 刘建 +5 位作者 孙智源 吴明涛 蔡毅斌 曾加恒 金锃阳 傅玉灿 《航空科学技术》 2024年第7期56-64,共9页
反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加... 反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加工具有能量密度高、加工范围广等特点,适用于加工硬脆材料,但同时也存在表面热损伤严重的缺点。本文研究了激光参数对反应烧结碳化硅加工表面形貌特征的影响,分析了纳秒激光与反应烧结碳化硅之间的作用机理。在反应烧结碳化硅烧蚀产物分析基础上确定了高温氧化过程及氧化产物类型。通过角度抛光法研究激光加工单沟槽产生的亚表面损伤,以及激光加工沟槽组之间产生的大尺寸亚表层损伤,建立了激光加工参数与亚表面损伤深度间映射关系。本文的研究成果可为反应烧结碳化硅的高效精密低损伤加工奠定理论基础和提供技术支持。 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光 RB-SiC/Si 材料去除机理 表面特征 亚表面损伤
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