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基于改进雅克比–旋量模型的航空发动机转子–叶片结构装配精度分析
被引量：
4
1
作者
丁司懿
周文波
毛新华
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023年第8期65-77,共13页
转子–叶片是航空发动机的核心部件,具有装配结构复杂、装配难度大等特点,在高温高压条件下,转子–叶片装配误差被催化放大,容易导致疲劳裂纹等故障,严重影响整机安全性和可靠性。针对转子–叶片结构,传统的装配偏差分析方法常采用多特...
转子–叶片是航空发动机的核心部件,具有装配结构复杂、装配难度大等特点,在高温高压条件下,转子–叶片装配误差被催化放大,容易导致疲劳裂纹等故障,严重影响整机安全性和可靠性。针对转子–叶片结构,传统的装配偏差分析方法常采用多特征并联结构中的一条支链作为单一主链来建立偏差传递模型,难以综合考虑转子–叶片复杂定位结构和局部并联关系。本文提出了基于改进的雅可比–旋量(Jacobian–Torsor,J–T)模型的转子–叶片装配偏差分析方法。首先分析了转子–叶片多级回转结构、止口定位结构和榫头榫槽结构,建立了考虑转子–叶片多特征局部并联关系的整机装配尺寸链;然后采用不完全定位策略将转子–叶片装配结合面表达为基于点接触形式的偏差旋量,建立了基于定位点系统的转子–叶片联合定位基准方案;最后提出转子–叶片装配精度指标及基于改进的雅克比–旋量模型的求解方法。以某航空发动机转子–叶片的径向、轴向和周向装配偏差分析为例,将传统雅克比–旋量模型、基于蒙特卡洛法的仿真模型、改进雅克比–旋量模型及实测结果进行了对比分析。结果表明,本文方法相较其他方法预测精度更高,与实测结果误差率不超过9%,提出了榫头榫槽更合理的装配连接方式。
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关键词
航空发动机
转子–叶片结构
装配精度
局部并联链
改进的雅克比–旋量模型
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职称材料
基于粒子群算法的装配公差组合优化
被引量：
4
2
作者
秦桢
唐秋华
+1 位作者
魏国前
孙伟
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022年第4期143-147,152,共6页
现有装配公差设计方法分别考虑各特征参数对装配误差的影响,忽视了特征参数间的耦合关系,需对各特征参数进行联合优化。为此,以手术机器人为例,基于每种特征参数,分析小位移旋量平动和转动矢量边界约束,提出雅克比旋量最值模型,并基于...
现有装配公差设计方法分别考虑各特征参数对装配误差的影响,忽视了特征参数间的耦合关系,需对各特征参数进行联合优化。为此,以手术机器人为例,基于每种特征参数,分析小位移旋量平动和转动矢量边界约束,提出雅克比旋量最值模型,并基于此建立装配末端累积误差优化模型。设计改进粒子群算法,引入交叉和变异算子促进粒子间信息共享;设置罚函数动态调整交叉和变异概率;引入反向学习策略更新机制,深挖参数之间的关联性。实验结果显示,求解30次末端误差均为0.063 3 mm,算法运行时间在1 s以内,证明了所提出算法具有较好的收敛性,比常规蒙特卡洛法运算更快、所求解更优。
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关键词
装配公差优化
雅克比
旋
量
模型
改进
粒子群算法
蒙特卡洛
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职称材料
题名
基于改进雅克比–旋量模型的航空发动机转子–叶片结构装配精度分析
被引量：
4
1
作者
丁司懿
周文波
毛新华
机构
东华大学人工智能研究院
北京中丽制机工程技术有限公司
东华大学机械工程学院
出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023年第8期65-77,共13页
基金
国家自然科学基金(52105509)
北京市博士后工作经费资助项目。
文摘
转子–叶片是航空发动机的核心部件,具有装配结构复杂、装配难度大等特点,在高温高压条件下,转子–叶片装配误差被催化放大,容易导致疲劳裂纹等故障,严重影响整机安全性和可靠性。针对转子–叶片结构,传统的装配偏差分析方法常采用多特征并联结构中的一条支链作为单一主链来建立偏差传递模型,难以综合考虑转子–叶片复杂定位结构和局部并联关系。本文提出了基于改进的雅可比–旋量(Jacobian–Torsor,J–T)模型的转子–叶片装配偏差分析方法。首先分析了转子–叶片多级回转结构、止口定位结构和榫头榫槽结构,建立了考虑转子–叶片多特征局部并联关系的整机装配尺寸链;然后采用不完全定位策略将转子–叶片装配结合面表达为基于点接触形式的偏差旋量,建立了基于定位点系统的转子–叶片联合定位基准方案;最后提出转子–叶片装配精度指标及基于改进的雅克比–旋量模型的求解方法。以某航空发动机转子–叶片的径向、轴向和周向装配偏差分析为例,将传统雅克比–旋量模型、基于蒙特卡洛法的仿真模型、改进雅克比–旋量模型及实测结果进行了对比分析。结果表明,本文方法相较其他方法预测精度更高,与实测结果误差率不超过9%,提出了榫头榫槽更合理的装配连接方式。
关键词
航空发动机
转子–叶片结构
装配精度
局部并联链
改进的雅克比–旋量模型
Keywords
Aero-engine
Rotor–blade structure
Assembly precision
Partial parallel chain
Improved Jacobian–Torsor(J–T)model
分类号
V263 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
基于粒子群算法的装配公差组合优化
被引量：
4
2
作者
秦桢
唐秋华
魏国前
孙伟
机构
武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室
武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022年第4期143-147,152,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875421)。
文摘
现有装配公差设计方法分别考虑各特征参数对装配误差的影响,忽视了特征参数间的耦合关系,需对各特征参数进行联合优化。为此,以手术机器人为例,基于每种特征参数,分析小位移旋量平动和转动矢量边界约束,提出雅克比旋量最值模型,并基于此建立装配末端累积误差优化模型。设计改进粒子群算法,引入交叉和变异算子促进粒子间信息共享;设置罚函数动态调整交叉和变异概率;引入反向学习策略更新机制,深挖参数之间的关联性。实验结果显示,求解30次末端误差均为0.063 3 mm,算法运行时间在1 s以内,证明了所提出算法具有较好的收敛性,比常规蒙特卡洛法运算更快、所求解更优。
关键词
装配公差优化
雅克比
旋
量
模型
改进
粒子群算法
蒙特卡洛
Keywords
optimization of assembly tolerance
Jacobian-torsor model
improved particle swarm optimization algorithm
monte-carlo method
分类号
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进雅克比–旋量模型的航空发动机转子–叶片结构装配精度分析
丁司懿
周文波
毛新华
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于粒子群算法的装配公差组合优化
秦桢
唐秋华
魏国前
孙伟
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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