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基于邻域点特征分割与对应的航空发动机叶片损伤点云配准 被引量：1
1
作者 蔡舒妤 郝峰伟 史涛 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期784-794,共11页
为满足损伤压气机叶片点云配准的精度及效率要求,提出一种基于邻域点特征分割与对应的航空发动机叶片损伤点云精确配准算法。以协方差矩阵为基础,通过多步分割模型定义特征子块的分割,获取有效特征区域;根据局部曲率、点最大距离和点最... 为满足损伤压气机叶片点云配准的精度及效率要求,提出一种基于邻域点特征分割与对应的航空发动机叶片损伤点云精确配准算法。以协方差矩阵为基础,通过多步分割模型定义特征子块的分割,获取有效特征区域;根据局部曲率、点最大距离和点最大法向量夹角性质,构建稳定n维特征向量;引入迭代最近点理论,构建对应点、对应块间点到面的最小欧式距离,实现叶片损伤点云和叶片标准点云两模型位姿的精确修正;使用单位四元数算法完成对损伤叶片点云的精确配准。实验结果表明:所提算法能完成损伤压气机叶片点云模型表面的点云配准,显著提高了配准的效率和精度,并在多组航空发动机损伤叶片点云数据模型下,验证了基于邻域点特征分割与对应的点云配准的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 点云配准 特征提取 迭代最近点 损伤检测 压气机叶片
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薄壁环形轮盘零件车削加工装夹仿真及夹具优化设计 被引量：1
2
作者 刘福生 彭晓福 +4 位作者 任耀 刘媛媛 张永辉 倪雪杰 何洪 《工具技术》 北大核心 2025年第6期100-106,共7页
本文针对薄壁环形轮盘零件在车削加工过程中的装夹变形且导致加工尺寸超差问题,采用有限元模拟仿真研究变形来源和优化措施。通过对零件三爪卡盘装夹过程中的受力和变形过程模拟,揭示出装夹力和装夹变形的分布规律,发现卡爪的截面形状... 本文针对薄壁环形轮盘零件在车削加工过程中的装夹变形且导致加工尺寸超差问题,采用有限元模拟仿真研究变形来源和优化措施。通过对零件三爪卡盘装夹过程中的受力和变形过程模拟,揭示出装夹力和装夹变形的分布规律,发现卡爪的截面形状和长度对零件装夹变形有显著影响。以此为基础优化夹具结构,包括在卡爪底侧增加槽口、在夹持面增加斜面进行反变形处理等,进一步分析卡爪截面形状、卡爪长度对零件装夹受力及变形分布的影响。结果表明:优化卡爪截面形状可使装夹应力分布更均匀,有效降低装夹应力集中,减少零件变形。采用优化后的卡爪截面,卡爪的弧度为90°时,零件装夹后与卡爪的接触与受力更均匀,变形较小。 展开更多
关键词 薄壁轮盘零件 车削加工 装夹变形 有限元仿真 夹具优化设计
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GH4133B涡轮盘榫槽拉削变形仿真与工艺优化研究
3
作者 余宏宇 彭杰 +4 位作者 刘良宝 徐忠 王刚 李正康 邱国庆 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期49-55,共7页
涡轮盘是航空发动机的核心零件之一。研究中发现,实际生产中涡轮盘榫槽工作面与叶片榫齿的接触并非完全平整,导致应力集中和磨损加剧。针对GH4133B涡轮盘榫槽精拉削后工作面波纹问题,建立了拉刀局部几何角度分布模型和单位面积拉削力数... 涡轮盘是航空发动机的核心零件之一。研究中发现,实际生产中涡轮盘榫槽工作面与叶片榫齿的接触并非完全平整,导致应力集中和磨损加剧。针对GH4133B涡轮盘榫槽精拉削后工作面波纹问题,建立了拉刀局部几何角度分布模型和单位面积拉削力数学模型,并通过有限元仿真分析了动态拉削力作用下的榫槽变形规律。研究结果表明,榫槽厚度、两侧刚度差异及安装角对加工精度有显著影响。基于仿真结果,提出了针对性的工艺优化方案,以提高拉削效率和精度,为涡轮盘制造提供了重要的工艺基础。 展开更多
关键词 涡轮盘榫槽 高温合金 拉削加工 变形控制 有限元仿真
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涡轮盘榫槽机器人化柔顺力控拉磨系统及工艺研究
4
作者 赖敏松 张俊洁 +6 位作者 黎先才 李正康 谭先见 吴宁宁 陈亮 刘媛媛 汤旭 《机电工程》 北大核心 2025年第8期1552-1562,共11页
榫槽是航空发动机涡轮盘上的关键结构之一。为了提高榫槽加工效率与表面质量一致性,提出了一种适用于涡轮盘榫槽加工的机器人化自动拉磨与测量方案。首先,结合机器人本体、柔顺末端执行器、末端轮廓仪及自动换刀研磨膏涂覆等机构,设计... 榫槽是航空发动机涡轮盘上的关键结构之一。为了提高榫槽加工效率与表面质量一致性,提出了一种适用于涡轮盘榫槽加工的机器人化自动拉磨与测量方案。首先,结合机器人本体、柔顺末端执行器、末端轮廓仪及自动换刀研磨膏涂覆等机构,设计了机器人化自动拉磨与测量系统;然后,规划了自动化加工与测量流程,并根据主动力控制和输入整形技术,实现了稳定柔顺力控下的涡轮盘榫槽面拉磨;最后,对涡轮盘榫槽进行了正交实验,获得了保证榫槽表面质量下的高效率加工参数。研究结果表明:拉磨表面三个齿的平均凸起量波动方差分别为0.1116μm^(2)、0.1196μm^(2)、0.1088μm^(2),相应的平均表面凸起量分别为9.40μm、11.23μm、11.64μm。与传统人工拉磨方法相比,该系统不仅提高了50%以上的加工效率,还基于稳定闭环力控制保证了涡轮盘榫槽面的加工一致性。该方法显著提高了涡轮盘榫眼加工的效率和表面质量一致性。 展开更多
关键词 机械制造工艺 柔顺力控 自动化拉磨与测量 涡轮盘 榫槽加工 表面质量
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面向整体叶盘的新型流体磨料磨粒流加工实验研究
5
作者 陈亮 李正康 +3 位作者 吴宁宁 周昊昊 刘静怡 李秀红 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期12-19,共8页
基于航空发动机整体叶盘特殊构形及使用要求,研制了一种新型高性能低成本硅橡胶基流体磨料,探究了硅橡胶基流体磨料在整体叶盘表面的加工效果,分析主要磨料参数(磨粒目数、磨料质量比和磨粒材质)对黏度及加工性能的影响。采用单因素实... 基于航空发动机整体叶盘特殊构形及使用要求,研制了一种新型高性能低成本硅橡胶基流体磨料,探究了硅橡胶基流体磨料在整体叶盘表面的加工效果,分析主要磨料参数(磨粒目数、磨料质量比和磨粒材质)对黏度及加工性能的影响。采用单因素实验分析了不同磨料参数下叶盘试件的表面粗糙度、材料去除率和表面微观形貌的变化,获得了最优磨料参数,进行了磨料污染检测,并对整体叶盘零件进行了验证实验。结果表明:新型流体磨料具有良好的流变性能及加工性能,加工效率高;采用80#的碳化硅磨粒,且硅橡胶基体与磨料质量比为1∶1.4的磨料可获得较好的加工质量,54次循环后表面粗糙度下降率在50%以上;自制的新型流体磨料能有效提高整体叶盘零件的表面完整性,不会污染叶片表面,且未破坏叶型精度,能够满足使用要求。 展开更多
关键词 整体叶盘 磨粒流加工 流体磨料 表面完整性 表面粗糙度
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基于深度学习的镍基高温合金叶片磨削烧伤识别研究
6
作者 刘超 刘成 +3 位作者 王虎 陈亮 梁晓艳 金滩 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期99-104,共6页
针对目视检查镍基高温合金叶片磨削烧伤时易出现误检、漏检等问题,提出一种基于深度学习的镍基高温合金叶片磨削烧伤识别分类模型(Tenon Grinding Burn Net,TenonG-BNet).以K4125镍基高温合金叶片为研究对象,通过磨削烧伤试验和试件组... 针对目视检查镍基高温合金叶片磨削烧伤时易出现误检、漏检等问题,提出一种基于深度学习的镍基高温合金叶片磨削烧伤识别分类模型(Tenon Grinding Burn Net,TenonG-BNet).以K4125镍基高温合金叶片为研究对象,通过磨削烧伤试验和试件组织检测获得不同烧伤程度的叶片榫齿磨削烧伤分级标准和对应的图片集;将ODConv动态卷积融合Inception V2模块和Coordinate Attention注意力机制,保证模型轻量化的同时提高模型的特征提取能力;使用全连接层进行识别分类.结果表明,与其他4个经典分类模型相比,TenonGBNet在具有较小的模型复杂度和参数量的同时保持了96.50%的平均分类准确率,且各烧伤等级的分类准确率均超过95%. 展开更多
关键词 深度学习 镍基合金 磨削 烧伤 图像识别
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激光熔覆Ni/h-BN涂层的制备及摩擦学性能
7
作者 赵杰荣 李云 +1 位作者 郭纯 刘萌 《热加工工艺》 北大核心 2024年第10期47-52,58,共7页
Ni/h-BN是一种优良的高温固体润滑剂,h-BN较差的可烧结性以及其同金属材料润湿性差等缺点限制了其进一步的应用。目前封严涂层的性能研究注重涂层零件在工作温度(高温)时的摩擦学性能,而航空发动机涂层的转子对象件与封严涂层进行刮磨... Ni/h-BN是一种优良的高温固体润滑剂,h-BN较差的可烧结性以及其同金属材料润湿性差等缺点限制了其进一步的应用。目前封严涂层的性能研究注重涂层零件在工作温度(高温)时的摩擦学性能,而航空发动机涂层的转子对象件与封严涂层进行刮磨时主要还是室温条件下,而对室温下Ni/h-BN涂层摩擦学性能研究不足。对使用激光熔覆制备Ni/h-BN涂层进行了室温下摩擦学性能探究,再结合激光熔覆涂层的表面形貌,工艺参数功率为500 W、扫描速度为350 mm/min是最佳熔覆工艺。Ni/h-BN复合涂层与Si3N4陶瓷球配副,载荷3 N,滑动速度分别为0.10、0.15、0.20、0.25 m/s。在室温条件下对摩240 m下,Ni/h-BN涂层的磨损率在10-4 mm^(3)/(N·m)且随着滑动速度的增大而逐渐降低。 展开更多
关键词 激光熔覆 Ni/h-BN 力学性能
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基于在线测量的叶片误差变余量补偿研究
8
作者 杨银山 陈亮 +1 位作者 杨文彪 伍小连 《工具技术》 北大核心 2024年第12期152-159,共8页
叶片是航空发动机中重要的零部件,叶片的加工成型质量对发动机实际工作时的安全性和效率影响巨大。本文基于在线测量结果,得到加工后叶片整体误差值,根据误差结果设计变余量补偿,通过NURBS曲线补偿对叶片余量进行重构从而补偿加工误差,... 叶片是航空发动机中重要的零部件,叶片的加工成型质量对发动机实际工作时的安全性和效率影响巨大。本文基于在线测量结果,得到加工后叶片整体误差值,根据误差结果设计变余量补偿,通过NURBS曲线补偿对叶片余量进行重构从而补偿加工误差,然后通过对比实验分析补偿前后的加工效果。结果表明,补偿后有效改进了零件精度。在实验参数下,未经补偿的最大轮廓误差为0.057mm,经过补偿后轮廓误差为0.024mm,优化后的加工结果满足精度要求以及实际使用要求。 展开更多
关键词 叶片 在机测量 变余量 误差补偿
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整体叶盘根部与流道面分区域抛光技术 被引量：1
9
作者 叶欢 陈志同 +3 位作者 佀传瑞 黎先才 郑强 柴晋峰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第17期103-109,共7页
针对抛光整体叶盘根部与流道面工具损耗快、抛光效率低等问题,基于分区域抛光的思路从工具选型、轨迹优化、区域搭接及划分等方面开展研究。对抛光工具与轨迹进行优化;针对子区域之间的搭接问题建立优化模型并进行分析计算。在此基础上... 针对抛光整体叶盘根部与流道面工具损耗快、抛光效率低等问题,基于分区域抛光的思路从工具选型、轨迹优化、区域搭接及划分等方面开展研究。对抛光工具与轨迹进行优化;针对子区域之间的搭接问题建立优化模型并进行分析计算。在此基础上,基于分区域加工的方式对根部与流道面进行划分。工程环境下的抛光试验表明,分区域抛光将根部与流道面的工具损耗降低约30%,同时抛光效率提升约30%,从而推进了自动化抛光技术在整体叶盘上的工程化应用。 展开更多
关键词 整体叶盘 抛光 分区域加工 根部 流道面
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等离子喷涂Ni/h-BN复合涂层的制备及其摩擦学性能 被引量：3
10
作者 赵杰荣 李云 +2 位作者 郭纯 康泰宇 李玉霞 《热加工工艺》 北大核心 2023年第6期109-115,共7页
Ni/h-BN涂层因其兼有抗氧化、耐腐蚀、保证涂层自身与基底之间一定结合强度作用的金属相,以及起润滑作用的非金属相两种的优点而在航空发动机领域有着广阔前景。采用大气等离子喷涂技术在不锈钢基材上制备了Ni/h-BN涂层。考察了喷涂工... Ni/h-BN涂层因其兼有抗氧化、耐腐蚀、保证涂层自身与基底之间一定结合强度作用的金属相,以及起润滑作用的非金属相两种的优点而在航空发动机领域有着广阔前景。采用大气等离子喷涂技术在不锈钢基材上制备了Ni/h-BN涂层。考察了喷涂工艺对涂层结构、力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明:最佳喷涂工艺为电流500 A、电压55 V、主气60 L/min、送粉速度30 r/min、相应的喷涂功率为27 kW,在此基础上进一步研究了优化工艺参数条件时制备的Ni/h-BN涂层在不同载荷及滑动速度测试条件时的摩擦磨损性能,摩擦系数为0.60~0.70、磨损率为10^(-4)mm^(3)/(N·m)且随载荷增大而升高,以3 N载荷为界点,3 N后磨损率迅速减小。主要磨损机理为磨粒磨损和疲劳磨损。 展开更多
关键词 等离子喷涂 Ni/h-BN 工艺参数 摩擦性能 复合涂层
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