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数字孪生驱动的航空发动机转子精密堆叠装配

航空学报 2024年

作者：王泽生王辉张鹏飞杜立峰包宏强林东中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司清华大学机械工程系北京航空航天大学航空发动机研究院

航空发动机极高的结构复杂度和高性能、高稳定性的严格要求对航空发动机制造技术提出了挑战。装配是控制航空发动机产品质量的关键制造环节，其中，转子作为航空发动机的核心动力部件，其装配精度和质量极大地影响着航空发动机的使用性... 详细信息

航空发动机极高的结构复杂度和高性能、高稳定性的严格要求对航空发动机制造技术提出了挑战。装配是控制航空发动机产品质量的关键制造环节，其中，转子作为航空发动机的核心动力部件，其装配精度和质量极大地影响着航空发动机的使用性能。转子由多级零件串联装配而成，装配过程中零件误差积累和传递、连接结构挤压变形等因素都容易导致装配偏差产生。针对航空发动机转子装配偏差问题，开展了数字孪生驱动的装配工艺优化方法研究。结合数字孪生方法展开装配工艺机理分析，从转子装配单元数字孪生总体技术框架、装配工艺数字化内核分析、装配工艺综合评价与决策方法三方面开展数字孪生装配优化技术研究，融合多物理因素分析模型建立装配工艺数字化分析模型，实现了数据驱动的转子装配过程监控和工艺优化分析。通过转子装配实验应用验证，所提出优化方法给出的优化装配结果与最大可能偏差相比降低了57.4%，证明所提出的数字孪生转子装配优化方法能够有效解决实际问题，为航空发动机转子装配质量预测和优化提供了新的途径。

关键词：航空发动机转子装配数字孪生装配仿真数字化装配

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飞机操纵面数字化互换性设计

航空工程进展 2024年第1期15卷 169-175页

作者：李云鹏姚雄华高帅航空工业第一飞机设计研究院结构设计研究所西安710089

随着数字化装配技术的逐渐成熟和推广应用,适应数字量传递的互换性设计对于提升飞机操纵面设计效率、稳定装配质量和降低维护成本具有现实意义。以飞机操纵面的互换性设计为研究对象,针对互换性的要求分析设计要点,建立与数字化装配相... 详细信息

随着数字化装配技术的逐渐成熟和推广应用,适应数字量传递的互换性设计对于提升飞机操纵面设计效率、稳定装配质量和降低维护成本具有现实意义。以飞机操纵面的互换性设计为研究对象,针对互换性的要求分析设计要点,建立与数字化装配相协调的互换性设计流程;从操纵面的构型特征角度分析互换性设计的结构元素;提出实现操纵面互换性的技术途径,给出相应的参考指标;以某型飞机的副翼为例,对其进行互换性分析和设计,并通过实际装配进行检验。结果表明:本文建立的操纵面互换性设计流程合理可行,能够满足互换性要求。

关键词：数字化装配操纵面互换性设计流程副翼

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数字化装配环境下产品装配设计方案模糊评价

计算机集成制造系统 2007年第8期13卷 1490-1497页

作者：南风强张友良汪惠芬王孝义南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

分析了产品装配设计与规划活动所涉及到的产品设计(装配设计)、制造(装配工艺)、服务(装配维修)和环境(无污染、易回收)等环节的特点,在此基础上利用数字化装配环境,从动态装配过程和静态装配环境两个方面对影响装配的众多因素进行分析... 详细信息

分析了产品装配设计与规划活动所涉及到的产品设计(装配设计)、制造(装配工艺)、服务(装配维修)和环境(无污染、易回收)等环节的特点,在此基础上利用数字化装配环境,从动态装配过程和静态装配环境两个方面对影响装配的众多因素进行分析和归类,建立了产品装配质量、时间、成本、维修、环境影响模型,给出了各评价指标隶属函数和权重的确定方法,利用模糊层次分析法对产品装配设计方案进行了综合评价。应用表明,该方法能为优选装配设计方案和改进设计提供决策支持。

关键词：数字化装配可装配性可维修性模糊评价

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面向复杂产品的数字化装配系统体系结构

计算机集成制造系统 2013年第11期19卷 2757-2764页

作者：蔡敏卢佩陶俐言杭州电子科技大学管理学院工业工程与管理研究所浙江杭州310018

为了有效支持复杂产品的数字化装配设计功能,分析了数字化装配系统中产品装配建模、装配序列规划、装配路径规划和装配分析等功能模块;提出了数字化装配系统的功能模型,在产品装配建模模块,为了提高装配过程中的精确度与准确度,考虑了... 详细信息

为了有效支持复杂产品的数字化装配设计功能,分析了数字化装配系统中产品装配建模、装配序列规划、装配路径规划和装配分析等功能模块;提出了数字化装配系统的功能模型,在产品装配建模模块,为了提高装配过程中的精确度与准确度,考虑了装配公差建模,提出含公差建模的数字化产品装配模型;为了降低复杂产品装配成本,缩短了装配时间,提高了装配质量,基于复杂产品装配系统的开发需求,提出了基于面向服务架构的开放式、可重构、可重用、可扩展的集成化数字化装配系统体系结构。

关键词：数字化装配体系结构功能结构图复杂产品装配模型面向服务架构

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飞机数字化装配系统运动数据集成及监控技术

浙江大学学报（工学版） 2013年第5期47卷 761-767,781页

作者：应征王青李江雄柯映林孙文博韩永伟浙江大学机械工程学系浙江杭州310027 西安飞机工业(集团)有限责任公司总装厂陕西西安710089

为实现现场工装设备及飞机部件运动路径的动态仿真和实时碰撞干涉预判,提出一种飞机数字化装配系统的运动数据集成及现场监控方法.根据设备运动自由度将数模分解为不同的活动部件,并将设备制造误差和装配误差引入活动部件的装配模型,构... 详细信息

为实现现场工装设备及飞机部件运动路径的动态仿真和实时碰撞干涉预判,提出一种飞机数字化装配系统的运动数据集成及现场监控方法.根据设备运动自由度将数模分解为不同的活动部件,并将设备制造误差和装配误差引入活动部件的装配模型,构建与现场设备及工装装配状态一致的数字化几何装配场景,通过实时读取设备的位置与速度信息实现对现场装配环境的实时重现.利用改进CInDeR干涉检查算法实现对几何模型安全空间干涉情况的实时检查,保证装配过程中飞机与设备的安全.实际应用结果表明该方法的正确性与有效性.

关键词：飞机制造数字化装配数据集成现场监控干涉检查

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可重构数字化装配环境建模与仿真

中国机械工程 2007年第14期18卷 1686-1690页

作者：南风强张友良汪惠芬王孝义南京理工大学南京210094

针对产品装配过程的多样性、复杂性,提出一种可重构的具有层次结构的数字化装配环境模型。数字化装配环境分为设备层、中间层、零件层,通过建立层内各元素的约束和层间信息的映射实现信息的有机结合。研究了环境的几何建模和物体的运动... 详细信息

针对产品装配过程的多样性、复杂性,提出一种可重构的具有层次结构的数字化装配环境模型。数字化装配环境分为设备层、中间层、零件层,通过建立层内各元素的约束和层间信息的映射实现信息的有机结合。研究了环境的几何建模和物体的运动建模,利用面向对象技术建立了数字化装配环境。实例表明,该模型具有良好的可重构性,可方便快速地构建数字化装配环境以进行装配仿真分析。

关键词：数字化装配环境建模虚拟装配环境运动仿真

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三维数字化装配工艺系统的研究

哈尔滨工业大学学报 2005年第1期37卷 36-39页

作者：夏平均姚英学李建广刘江省哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

装配工艺规划是一项复杂的任务.传统的计算机辅助工艺规划系统都是二维的,目前国内外尚无成熟的三维数字化装配工艺系统出现.以作者为某工厂开发的“涡轮泵三维数字化装配工艺系统”为例,规划了系统的体系结构,建立了集成化的装配模型,... 详细信息

装配工艺规划是一项复杂的任务.传统的计算机辅助工艺规划系统都是二维的,目前国内外尚无成熟的三维数字化装配工艺系统出现.以作者为某工厂开发的“涡轮泵三维数字化装配工艺系统”为例,规划了系统的体系结构,建立了集成化的装配模型,并研究了系统实现中的关键技术.采用几何推理和人工知识相结合的方法进行装配顺序规划,探讨了路径规划和碰撞检测问题,最后实现了三维环境下产品的交互式工艺规划及仿真.

关键词：数字化装配装配建模工艺规划

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基于MBD的主减速器数字化装调技术研究

智能制造 2024年第3期 117-122页

作者：王天宇李晓东中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨150000

基于MBD的数字化装配技术可以通过集成的三维模型来完整表述产品的产品尺寸、公差等制造信息,具有成本低、效率高、精度高及自动化程度高等优势,在现代的工业生产中备受重视。本文针对某型传动系统装配中的工艺繁杂、出错率高、效率低... 详细信息

基于MBD的数字化装配技术可以通过集成的三维模型来完整表述产品的产品尺寸、公差等制造信息,具有成本低、效率高、精度高及自动化程度高等优势,在现代的工业生产中备受重视。本文针对某型传动系统装配中的工艺繁杂、出错率高、效率低、精度差和生产与装配周期长等问题,结合传动系统装配特点与已有工艺知识,开展基于MBD的主减速器数字化装配技术研究。

关键词：数字化装配传动系统应力分析技术研究

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数字化装配及快速成型技术的应用与实践

现代制造工程 2014年第2期 77-82,87页

作者：杨延波陕西工业职业技术学院咸阳712000

采用自上向下的现代产品设计理念,使用Pro/E软件的主控件法对手机模型进行数字化装配,从而实现手机外观造型和结构的一体化设计流程。把手机各个零/部件的三维模型保存为STL格式后,使用基于熔融沉积制造技术的三维立体打印设备对手机各... 详细信息

采用自上向下的现代产品设计理念,使用Pro/E软件的主控件法对手机模型进行数字化装配,从而实现手机外观造型和结构的一体化设计流程。把手机各个零/部件的三维模型保存为STL格式后,使用基于熔融沉积制造技术的三维立体打印设备对手机各个模型进行快速成型,自动、快速、直接和精确地将计算机中手机零/部件的三维实体设计转化为实物模型。从实物模型中可对所研发的产品外观造型和结构进行改进与优化,可提高产品设计和研发效率,缩短设计研发周期,节约设计和制造成本。

关键词： Pro E软件数字化装配熔融沉积制造快速成型