随着MBD技术在航空复合材料构件设计当中的应用,三维模型成为产品几何与非几何信息的唯一载体,是生产制造过程中的主要依据。由于复合材料构件结构多样性以及设计表达的复杂性,仅靠设计人员经验不能保证三维模型的质量,需要建立全面的建模规范以及面向设计/制造的检查系统来实时指导和规范复合材料构件全三维建模。为了实现对复合材料构件MBD模型的质量控制,研究了基于检查模板的构件模型规范性检查技术,对复合材料构件建模过程进行了规范性分析,并设计了构件MBD模型规范化检查系统,保障了三维模型定义的规范性、完整性和工艺性。基于B/S和C/S混合模式进行了系统开发,将其应用到某航空制造企业复合材料构件建模过程,并以某复合材料构件三维模型的检查为例验证了系统的可行性。

滚珠丝杠副的载荷分布决定了滚珠丝杠副的传动精度、刚度、寿命等重要性能。在考虑滚动体和滚道变形的基础上,根据赫兹接触理论建立了包含滚动体和滚道误差的滚珠丝杠副载荷分布模型,并选取样件进行仿真分析。结果表明滚动体加工精度决定了滚珠丝杠副载荷的波动程度;丝杠滚道左右圆弧误差在精确计算滚珠丝杠副载荷分布时不能忽略;满足精度等级要求的丝杠行程误差对载荷分布的影响是可以忽略的;丝杠热伸长引起的滚道误差会改变滚珠丝杠副载荷分布,通过控制丝杠加工温升在4~5℃内能够使滚珠丝杠副载荷更稳定。

为了完善滚珠丝杠副可靠性增长体系,根据滚珠丝杠副磨损与摩擦力矩的相关性,分析摩擦力矩变动量对可靠性的影响,基于滚珠丝杠副小批量生产且运行故障少的情况建立小样本可靠性增长评估计算模型。提出一种滚珠丝杠副可靠性增长试验方法,对摩擦力矩优化前后不同厂家的国产滚珠丝杠副进行可靠性增长试验研究。结果表明,减小摩擦力矩变动量促使滚珠丝杠副MTBF(平均故障间隔时间)得到明显提升;同时,对比预紧力以及行程误差退化速率发现,摩擦力矩变动量越小,磨损速率越慢,进而验证了可靠性增长试验中控制摩擦力矩变动量的必要性。

针对传统自动变速器挡位决策系统人机交互较差的问题,提出了一种基于深度残差网络的智能换挡控制策略。将节气门开度、车速及加速度输入多个自编码器对神经网络的权重进行无监督地预训练,重组自编码器的隐藏层并加入残差连接建立起深度残差网络。利用实车数据对深度残差网络进行微调,建立起基于深度残差网络的智能换挡控制策略。实验结果表明,相比基于传统人工神经网络的方法,该策略在实车工况下挡位识别率更高,为99.4%。

针对连续型机械臂逆运动学难以求解问题,这里研究了一种面向线驱动三段九自由度连续型机械臂的逆运动学求解方法,利用分段常曲率的方法建立连续型机械臂的运动学模型,在此模型基础上提出了能够有效求解连续型机械臂逆运动学的算法。通过文中提出的逆运动学算法,能够在连续型机械臂的工作空间内实现点对点的逆运动学快速求解,从而实现连续型机械臂在空间指定轨迹的运动。最后,利用连续型机械臂直线运动仿真和圆弧运动仿真验证了所提算法的有效性,算法能够实现连续型机械臂在工作空间中的逆运动学求解。

为研究带钢板UHPC湿接缝梁的抗剪性能及其理论计算方法,设计和制作了3个带钢板UHPC菱形湿接缝试验梁,采用四点法进行了抗剪试验研究,并根据法国规范SETRA-AFGC 2016对试验结果进行了验算。结果表明:带钢板UHPC湿接缝梁的抗剪承载力随剪跨比增加而减小,当剪跨比为2.4时,延性最佳;带钢板UHPC湿接缝梁破坏形态均为接缝错位剪切破坏,主裂缝沿接缝靠近跨中一侧发展,接缝中下部发生错位,靠近支点侧出现密集斜裂缝;计算值与试验值之比平均值为0.7,可用于指导设计。