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基于数字孪生模型的形貌误差特征生成与检测

工具技术 2024年第8期58卷 150-156页

作者：张丹雅黄雪松屈力刚沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳航空航天大学机电工程学院

在大尺寸复杂结构零部件的检测中,工艺规划需要手动操作,测量效率较低,测量精度存在较大差异,对多类型复杂结构件适用性较差。针对该问题,提出了基于数字孪生模型的三维逆向重构测量方法。通过非接触式激光三维扫描技术对零件的扫描路... 详细信息

在大尺寸复杂结构零部件的检测中,工艺规划需要手动操作,测量效率较低,测量精度存在较大差异,对多类型复杂结构件适用性较差。针对该问题,提出了基于数字孪生模型的三维逆向重构测量方法。通过非接触式激光三维扫描技术对零件的扫描路径进行规划,在测量过程中不需要人工干预,将检测效率提高80%以上。在微观角度对零件表面进行检测,将处理好的点云数据与理论模型拟合对比,得到偏差分布及偏差值,通过偏差分析和几何参数比较,将零件的相应数据点和参数用于零件生产校正。

关键词：数字孪生复杂结构微观表面形貌误差

基于SHO-NSGA混合算法的飞机油舱管路自动布局方法

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中国机械工程 2023年第15期34卷 1864-1872页

作者：屈力刚苏岩邢宇飞沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136

针对飞机油舱内部管路路径规划问题,提出一种基于改进斑鬣狗算法的飞机油舱管路自动布局方法。为了提高斑鬣狗算法的全局搜索能力以及收敛速度,在种群进化过程中引入扩散搜索机制对迭代过程中最优解进行扩散,以达到提高全局搜索能力的目... 详细信息

针对飞机油舱内部管路路径规划问题,提出一种基于改进斑鬣狗算法的飞机油舱管路自动布局方法。为了提高斑鬣狗算法的全局搜索能力以及收敛速度,在种群进化过程中引入扩散搜索机制对迭代过程中最优解进行扩散,以达到提高全局搜索能力的目的;在算法迭代后期引入深度包围机制,使其在最优解中随机搜索以提高算法的收敛速度。采用栅格法构建敷设空间数学模型,以管路路径最短为优化目标,以管路路径不与障碍物发生干涉、管路折弯角度及管路折弯半径为约束,建立管路布局优化数学模型。进一步,考虑管路的支臂布局问题,以支臂总长和支臂姿态作为支臂布局双目标优化函数,运用遗传算法NSGA-Ⅱ对管路支臂布局方案进行编码生成初始个体,设计交叉、变异规则,求解管路支臂布局的Pareto解集,进而获得管路支臂布局方案。最后,通过数值算例及管路敷设仿真验证所提方法的有效性。

关键词：管路布局斑鬣狗算法支臂遗传算法多目标优化

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大型行星轮系功率分流分析与疲劳可靠性研究

机床与液压 2023年第22期51卷 176-183,195页

作者：屈力刚张格格李铭沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 鄂尔多斯应用技术学院大飞机学院内蒙古鄂尔多斯017010

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度,但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配,增大齿轮间的啮合力,影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征,构建大型行星轮系的有... 详细信息

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度,但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配,增大齿轮间的啮合力,影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征,构建大型行星轮系的有限元仿真模型,对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析,获得系统中各类齿轮的危险应力历程,为可靠性分析模型提供载荷输入变量,以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换,建立行星齿轮系统可靠性分析模型,完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下,行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性,降低齿轮的有效使用寿命。

关键词：行星齿轮传动功率分流危险应力历程疲劳可靠性

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重型直升机行星轮系的功率分流行为分析

工具技术 2023年第11期57卷 142-147页

作者：屈力刚张格格李铭沈阳航空航天大学机电工程学院鄂尔多斯应用技术学院

行星轮间良好的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度,因此行星轮系在重型直升机传动系统中得到了广泛应用。由于客观存在各种制造误差,无法避免偏载问题,行星机构的功率无法按照理想状态分配,进而影响整个系统的服役寿命和... 详细信息

行星轮间良好的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度,因此行星轮系在重型直升机传动系统中得到了广泛应用。由于客观存在各种制造误差,无法避免偏载问题,行星机构的功率无法按照理想状态分配,进而影响整个系统的服役寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征,构建大型行星轮系的有限元仿真模型,定量分析不同方向销孔位置制造误差对功率分流特性的影响,得出偏载影响机理,为航空领域行星齿轮的公差带设计技术提供理论基础。

关键词：行星齿轮传动功率分流有限元仿真销孔位置误差公差带设计

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基于对数变换的6-UCU并联平台姿态插值

制造技术与机床 2023年第6期 100-104页

作者：屈力刚李纪泽李静沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136

六自由度并联平台是一种典型的封闭链式空间机构,为了更好地规划并联平台姿态运动,降低振动幅度。通过对数变换将单位四元数表示成插值简便的三维向量,进而以五次多项式算法进行并联平台的姿态插值,最后将姿态插值得到的插值点映射到四... 详细信息

六自由度并联平台是一种典型的封闭链式空间机构,为了更好地规划并联平台姿态运动,降低振动幅度。通过对数变换将单位四元数表示成插值简便的三维向量,进而以五次多项式算法进行并联平台的姿态插值,最后将姿态插值得到的插值点映射到四元数空间验证四元数多姿态插值的合理性,并搭建6-UCU并联平台进行实验验证。实验结果可知:单位四元数采用对数变换后插值简便,并且五次多项式算法可确保速度与加速度不发生突变状况,拟合曲线光滑度较高,保障了并联平台运动的平稳性,延长并联平台使用寿命。

关键词：六自由度并联平台单位四元数对数变换五次多项式算法

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离散型车间检测过程实时监控系统研究

机床与液压 2023年第6期51卷 31-35页

作者：屈力刚黎鑫张丹雅盛莉沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150066

针对离散型车间在检测过程中信息不透明、数据传输不及时的问题,设计一个面向检测过程的实时监控系统。通过对零部件检测车间实时监控系统的检测过程模型、系统体系架构、数据采集方法、系统功能模块及软件系统5个方面进行设计,完成了... 详细信息

针对离散型车间在检测过程中信息不透明、数据传输不及时的问题,设计一个面向检测过程的实时监控系统。通过对零部件检测车间实时监控系统的检测过程模型、系统体系架构、数据采集方法、系统功能模块及软件系统5个方面进行设计,完成了对车间人员、物料、设备、质量和环境的实时监控,提升了离散型车间检测过程的监控水平,实现了车间信息的实时传递,有利于决策人员对检测全局的把控以及减少设备的非增值时间。通过某航空企业项目实践,验证了设计的合理性与实用性。

关键词：检测过程数据采集实时监控

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面向智能制造的数字化检测车间构建关键技术

机床与液压 2023年第10期51卷 31-34页

作者：屈力刚黎鑫张丹雅盛莉沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150066

数字化车间是将智能识别技术与柔性制造技术、生产组织系统以及其他管理系统的信息进行高度集成,构成具有自动化性质和综合信息流的集成制造系统。针对国内航空发动机零部件检测车间相关设施不完备、数字化程度不高的问题,研究数字化检... 详细信息

数字化车间是将智能识别技术与柔性制造技术、生产组织系统以及其他管理系统的信息进行高度集成,构成具有自动化性质和综合信息流的集成制造系统。针对国内航空发动机零部件检测车间相关设施不完备、数字化程度不高的问题,研究数字化检测车间的构建需求,提出面向智能制造的数字化检测车间总体架构和构建的关键技术,为相关企业规划和建设数字化检测车间提供可参考的方向和依据。

关键词：数字化车间智能制造信息集成

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基于改进粒子群算法的线缆路径规划方法研究

机床与液压 2023年第15期51卷 173-177页

作者：屈力刚蒋帅杨野光李静沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136

针对复杂机电产品布线路径规划过程中存在的效率较低、可应用性差等问题,提出一种改进粒子群算法,使用栅格法对布线空间进行划分,对障碍物建模并进行方向包围盒处理。为了避免算法在迭代过程中陷入局部最优,引入非线性逐渐递减的惯性权... 详细信息

针对复杂机电产品布线路径规划过程中存在的效率较低、可应用性差等问题,提出一种改进粒子群算法,使用栅格法对布线空间进行划分,对障碍物建模并进行方向包围盒处理。为了避免算法在迭代过程中陷入局部最优,引入非线性逐渐递减的惯性权重与异步变化的学习因子,并且将贴壁约束加入到路径规划的过程中,保证线缆在敷设时路径的合理性。最后在仿真试验中,与标准粒子群算法进行对比,验证了改进后算法的合理性与可行性。

关键词：自动布线路径规划改进粒子群算法贴壁约束规则

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断续磨削温度场的计算机模拟

东北大学学报（自然科学版） 2002年第5期23卷 466-469页

作者：高航屈力刚兰雄侯东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004 沈阳航空工业学院机械工程系辽宁沈阳110034

根据已经建立的断续磨削温度场数学模型及其积分解通式 ,用VC ++编程语言模拟编制出了计算断续磨削温度场的通用软件·此软件不仅可以计算断续磨削温度 ,而且也包括了普通磨削温度的计算 ,计算时考虑了磨削液和热源强度分布对磨削温度... 详细信息

根据已经建立的断续磨削温度场数学模型及其积分解通式 ,用VC ++编程语言模拟编制出了计算断续磨削温度场的通用软件·此软件不仅可以计算断续磨削温度 ,而且也包括了普通磨削温度的计算 ,计算时考虑了磨削液和热源强度分布对磨削温度的影响·为研究普通磨削和断续磨削温度 ,合理选择砂轮参数。

关键词：磨削烧伤断续磨削热模型温度场计算机模拟磨削加工