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火星壤采样探测技术研究进展与发展趋势

机械工程学报 2021年第13期57卷 83-101页

作者：姚智晓晁超越郭浩语张涛徐坤丁希仑赵曾庞勇邓剑峰管贻生广东工业大学机电工程学院广州510006 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094 中国科学院微小卫星创新研究院上海201204

在火星探测任务中,火星壤探测的有效性和重要性突显了对火星壤采样探测技术的迫切需求。对人类至今为止的45次火星探测任务进行了集中化和图形化综合,阐述了四种火星探测方式:飞掠探测、环绕探测、着陆原位探测和着陆巡视探测。在阐述... 详细信息

在火星探测任务中,火星壤探测的有效性和重要性突显了对火星壤采样探测技术的迫切需求。对人类至今为止的45次火星探测任务进行了集中化和图形化综合,阐述了四种火星探测方式:飞掠探测、环绕探测、着陆原位探测和着陆巡视探测。在阐述了各国/机构的火星壤采样探测技术及设备的工作机理、参数性能和发展现状,以及各国未来的火星探测计划的基础上,对目前已采用的火星壤采样探测方法进行了对比、分析及评价,并阐述了六种火星壤采样探测方法:铲挖式、钻取式、穿透式、鼹鼠式、研磨式和爪簧式。进一步对火星壤采样探测面临的地球资源约束、火星环境约束、火星地质约束和通讯时延约束四类关键技术难点和挑战做出了分析。最后,对火星壤采样探测技术的范围扩大化、需求多样化、策略长远化和实现智能化四类发展趋势做出了展望。

关键词：火星壤采样火星探测星壤采样器深空探测

焊缝X射线底片计算机辅助评定的若干关键技术

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焊接 2009年第4期 18-22页

作者：宋永伦闫志鸿张万春蒋立周贵强北京工业大学 100022 中国航天科技集团公司长征机械厂万源市610100

在现代制造业的无损检测技术发展中,对依赖于人工经验的焊缝X射线底片评定传统方法提出了底片信息数字化、智能化评定以及检测对象信息描述全景化等新技术的迫切需求。其中所构成的各关键技术包括:底片信息的快速、准确获取;焊缝与缺陷... 详细信息

在现代制造业的无损检测技术发展中,对依赖于人工经验的焊缝X射线底片评定传统方法提出了底片信息数字化、智能化评定以及检测对象信息描述全景化等新技术的迫切需求。其中所构成的各关键技术包括:底片信息的快速、准确获取;焊缝与缺陷位置的提取与分割;缺陷类型的识别与分类;依据行业标准的评定和全景分析等。目前对高动态密度X射线底片的信息获取已能达到4.00。具备了工业化应用的要求,而在提高缺陷分类准确性的识别算法方面还需要继续深入研究。

关键词：焊缝 X射线底片计算机辅助评定

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航天工业中胶接技术的研究现状分析

中国机械工程 2021年第12期32卷 1395-1405页

作者：郭磊刘检华张佳朋李夏禹张秀敏夏焕雄北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京卫星制造厂有限公司机械产品事业部北京100094

针对目前我国航天产品,尤其是航天精密机电产品的胶接装配技术研究不足的现状,介绍了航天胶接技术的应用类型,以及胶接技术在耐超高/低温性、高密封性、多功能性、高稳定性或低蠕变性、低挥发性等方面的应用特点。在此基础上总结分析了... 详细信息

针对目前我国航天产品,尤其是航天精密机电产品的胶接装配技术研究不足的现状,介绍了航天胶接技术的应用类型,以及胶接技术在耐超高/低温性、高密封性、多功能性、高稳定性或低蠕变性、低挥发性等方面的应用特点。在此基础上总结分析了胶接装配的机理、关键工艺、静/动态力学性能、疲劳/老化特性等方面的研究进展。最后给出了航天工业胶接装配技术在工艺参数量化、动态力学特性以及先进胶接装备等方面的发展方向。

关键词：胶粘剂精密装配胶接工艺性能稳定性航天工业

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面向空间非合作航天器的空间爬壁机器人方案

载人航天 2019年第2期25卷 218-222页

作者：肖燕妮丁永锋张玉良李龙侯绪研北京卫星制造厂有限公司北京100094 上海大学上海201900 哈尔滨工业大学哈尔滨150000

针对空间非合作目标追踪附着任务的隐蔽性、无统一接口和低冲击着陆等特点,提出了一种基于粘附机理的微小型空间爬壁机器人的方案。考虑空间环境特性、附着目标表面特征等因素,确定了仿昆虫多足弹性多腿结合仿壁虎脚底刚毛干性粘合剂的... 详细信息

针对空间非合作目标追踪附着任务的隐蔽性、无统一接口和低冲击着陆等特点,提出了一种基于粘附机理的微小型空间爬壁机器人的方案。考虑空间环境特性、附着目标表面特征等因素,确定了仿昆虫多足弹性多腿结合仿壁虎脚底刚毛干性粘合剂的总体构型,完成了足底刚毛结构微阵列参数的设计与刻蚀,设计了缓冲吸能部件,规划了步行和翻转的两种步态。原理样机验证表明方案可行,可为后续在轨非合作接近任务中微小型机器人的行为规划提供理论支持。

关键词：非合作航天器爬壁机器人粘附足式

铝铜系合金焊接接头应力腐蚀开裂与工艺的相关性

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电焊机 2010年第11期40卷 32-36页

作者：林江波宋永伦冉国伟罗传光张志华北京工业大学机电学院北京100124 中国航天科技集团公司长征机械厂四川万源636371

铝合金在用于焊接结构时,由于焊接热循环的作用,出现了因过时效而导致接头热影响区的软化(即沉淀相分解析出)现象,不仅使得接头强度性能降低,同时由于组织的不均匀性和贫铜区的形成,易产生电化学腐蚀破坏,也使接头的应力腐蚀开裂(SCC)... 详细信息

铝合金在用于焊接结构时,由于焊接热循环的作用,出现了因过时效而导致接头热影响区的软化(即沉淀相分解析出)现象,不仅使得接头强度性能降低,同时由于组织的不均匀性和贫铜区的形成,易产生电化学腐蚀破坏,也使接头的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性显著增大,这是长期以来一直未获解决的工程实际问题。在此阐述了铝铜系合金焊接接头开裂的机理、接头应力腐蚀开裂的特点以及与焊接工艺的相关性。采用慢应变速率试验和金相观测辅助技术,得到了该类铝合金在不同焊接方法下的焊接接头和母材的应力腐蚀敏感性对比。

关键词：焊接接头应力腐蚀开裂慢应变速率试验工艺相关性

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基于无人机技术的沥青厂集料堆体积测算方法

北京工业大学学报 2022年第6期48卷 580-588,597页

作者：李峰魏文雪孙轩周思齐杨俊良杨海波北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 北京路新沥青混凝土有限公司北京102209 北京市政路桥建材集团有限公司怀柔沥青厂北京101407

集料是生产沥青混合料的重要原材料之一,其库存量体积计算效率与精度对集料智能化管理具有重要意义.针对传统人工盘点集料体积方法存在效率低、精度差等问题,应用无人机倾斜摄影测量技术进行集料体积的自动化计算研究.以北京市政路桥建... 详细信息

集料是生产沥青混合料的重要原材料之一,其库存量体积计算效率与精度对集料智能化管理具有重要意义.针对传统人工盘点集料体积方法存在效率低、精度差等问题,应用无人机倾斜摄影测量技术进行集料体积的自动化计算研究.以北京市政路桥建材集团怀柔沥青厂室外仓库集料为研究对象,应用大疆“御”Pro行器、Agisoft Metashape软件,基于无人机倾斜摄影测量技术采集集料影像,基于运动恢复结构算法建立集料稀疏点云,基于多视角立体算法生成密集点云,基于表面重建算法、纹理映射算法生成具有表面纹理的三维模型,实现沥青集料的可视化管理,基于生成的集料点云研究基于三角网法的集料体积计算方法.结果表明,采用无人机倾斜摄影技术能够快速获取室外仓库集料影像,提高集料体积计算效率,精度相对于传统方法较高,满足工程需要.模型参数设置对最终结果无显著影响,但模型参数设置为最高时会造成建模时间显著增加,因此模型参数设置为最低时,将会大大节省时间、提高建模效率,在实际应用中具有重要意义.研究为集料可视化管理、智能化管理提供技术支撑,具有较强的工程实用价值.

关键词：无人机倾斜摄影测量技术三维重建运动恢复结构体积计算模型参数设置

单电源VPPA-GTA双面穿孔焊缺陷机理分析与工艺优化

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热加工工艺 2023年第1期52卷 147-151,156页

作者：张俊林黄宁李冬晓蒋凡张浩北京卫星制造厂有限公司机械产品事业部北京100190 北京市航天器焊接技术与装备工程技术研究中心北京100190 北京工业大学材料与制造学部北京100124

针对铝合金传统单电源VPPA-GTA双面穿孔焊缝黑色氧化物夹渣问题,借助电信号传感、图像采集及图像处理手段对缺陷机理进行探究,获取焊接匙孔形成前后的电弧电压及电弧形态变化。分析发现匙孔形成后穿透电弧截面积明显变小,工件上阴极斑... 详细信息

针对铝合金传统单电源VPPA-GTA双面穿孔焊缝黑色氧化物夹渣问题,借助电信号传感、图像采集及图像处理手段对缺陷机理进行探究,获取焊接匙孔形成前后的电弧电压及电弧形态变化。分析发现匙孔形成后穿透电弧截面积明显变小,工件上阴极斑点大幅消失,造成工件反极性电压阶跃下降,阴极雾化作用减弱。为消除黑色氧化物夹渣缺陷,提出一种新型单电源VPPA-GTAW双态电弧穿孔焊接方法。通过优化变极性等离子弧电源DCEN段和DCEP段输出电流的流向,可在电源不同输出时间段形成等离子焊枪与工件间的正极性等离子电弧和等离子焊枪与TIG焊枪间的反极性穿透电弧。这两种电弧交替形成的双态电弧兼具变极性等离子弧的氧化膜清理作用和单电源穿孔电弧能量集中的优点,可获得良好的焊缝成形。

关键词：双面弧焊焊接匙孔阴极斑点双态电弧

钢吊车梁上部区域裂缝的现场调查及其加固方法研究

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华北科技学院学报 2004年第3期1卷 55-58页

作者：李维安刘晓立张威华北科技学院北京东燕效101601 华北航天工业学院河北廊坊065000 内蒙古包头钢铁公司内蒙古包头014010

根据现有资料 ,分析了内蒙古包头钢铁公司出轧厂某车间钢吊车梁裂缝发生的原因 ,找出了偏心荷载是产生裂缝的主要原因。在此基础上 ,提出了以增加吊车梁截面的方法 ,在梁的两侧用角钢和高强度螺栓进行加固 ,并在裂缝尖端处钻孔 ,防止裂... 详细信息

根据现有资料 ,分析了内蒙古包头钢铁公司出轧厂某车间钢吊车梁裂缝发生的原因 ,找出了偏心荷载是产生裂缝的主要原因。在此基础上 ,提出了以增加吊车梁截面的方法 ,在梁的两侧用角钢和高强度螺栓进行加固 ,并在裂缝尖端处钻孔 ,防止裂缝的继续发展及其他措施。为了解加固效果 ,现场实测了吊车梁在垂直荷载作用下角钢中的应力大小和相应措施位置腹板中的应力大小。结果表明 ,加固效果良好。

关键词：焊接钢吊车梁上部区域疲劳裂缝应力集中加固

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非焊接壁板密封舱多道次旋压整体制造研究

载人航天 2021年第2期27卷 215-220页

作者：王少华赖小明王博韩越徐文臣北京卫星制造厂有限公司北京100094 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

针对非焊接航天器舱体结构载荷环境和结构功能集成设计要求,研究了非焊接的大深径比铝合金双锥面结构的多道次旋压整体制造技术。通过ABAQUS仿真和工艺试验件制备获得了大深径比铝合金双锥面结构整体成形关键工艺参数;并对比得出直线轨... 详细信息

针对非焊接航天器舱体结构载荷环境和结构功能集成设计要求,研究了非焊接的大深径比铝合金双锥面结构的多道次旋压整体制造技术。通过ABAQUS仿真和工艺试验件制备获得了大深径比铝合金双锥面结构整体成形关键工艺参数;并对比得出直线轨迹加载方案中各道次材料变形量可控,方案较优;指出了在多道次柔性旋压成形过程中,除旋轮接触点受力变形外,板坯末端是成形缺陷高风险区,易发生翘曲;若变形量可控则产生的波浪和起皱在后道次工艺过程中可消除;最终完成了5B70密封舱缩比工艺试验件的制造。结果表明,多道次柔性旋压成形用于非焊接航天器舱体结构整体制造的可行性得到了验证,解决了金属流线连续、传力路径无间断、基于最优传力路径的非焊接壁板密封舱整体制造难点,可降低航天器结构整体制造时设备吨位,节约模具设计和制造成本,为未来轻量化、长寿命、可重复使用的深空探测飞行器或载人飞行器整体制造技术提供参考。

关键词：非焊接舱体结构整体制造多道次柔性旋压