基于模型定义的航空发动机虚拟装配技术研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anlisha521
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,飞机数字化装配技术发展迅速,主要有并行产品数字化定义与数据管理、装配工艺规划与仿真、可视化文件的编写等技术,若将其应用到航空发动机的传统装配中,可以提前发现并改进装配工艺存在的问题、有效缩短制造周期与提高工人的装配效率。为此本文开展了基于模型定义的航空发动机装配仿真技术的研究,其包括MBD技术、虚拟装配仿真技术与三维工艺可视化技术,为现代航空发动机数字化装配方向提供一些新的理论参考和思路。本文以航空发动机装配为研究对象,利用CATIA软件建立与分析了航空发动机产品的MBD数据集相关定义,介绍了MBD模式下产品的数据管理系统,并制定了基于MBD的航空发动机装配工艺仿真研究方案与流程。结合航空发动机结构特点,进行装配单元的划分。总结与梳理目前的装配顺序和路径规划,提出了一种可行且快速的无干涉规划方法,完成装配顺序、路径的规划。考虑到在实际装配中人的因素,进行了人机任务的规划。构建与布局航空发动机虚拟装配仿真环境,基于DELMIA/DPM数字化装配平台,结合虚拟装配总成与人机工程技术对航空发动机装配工艺仿真问题进行了系统性研究。通过分析静动态干涉检查与甘特图时间报告,验证了装配顺序与路径规划的合理性。并在Ergonomics模块中实现了人机任务过程仿真,全面角度分析了在工位中工人的工作时间、视觉匹配度、肢体工作空间与疲劳易感度的工作情况,改进了工人不合理的工艺姿势,最后输出仿真视频与报告。基于3DVIAComposer平台,对航空发动机MBD模型及装配仿真过程进行了三维轻量与可视化处理,将MBD模型、装配视频及工艺信息报告等数据集成到Office中,实现了三维可视化AO文件的生成,在SQL Sever 2012数据库平台中开发了航空发动机数据库系统,建立了数据库,存储装配工艺数据。研究表明,本文较完整的总结出了航空发动机虚拟装配技术的一套方法和流程,能提前验证与优化装配工艺设计的不合理之处,三维可视化输出文件可以直观高效地进行数据交流,用于指导和培训工作人员,对航空发动机全面数字化装配的进一步发展具有参考意义。
其他文献
齿轮失效是导致机器故障的重要原因之一。对齿轮运行状态进行监测诊断,可以防止突发性事故、降低设备维修费用,因此基于振动信号的齿轮故障诊断技术得到了广泛的重视和研究。目前,深度学习方法已应用于齿轮故障诊断。依赖于大量标签数据是深度学习原理上的最大弱点,而又很少有工厂允许机器运行到故障状态来采集样本训练故障诊断系统,无需先验数据的零样本学习的使用可以很好的弥补这个问题。本文研究基于零样本学习的齿轮故障诊
学位
蜂窝微穿孔结构是由蜂窝夹层和微穿孔板复合形成的一种共振吸声结构。该结构不仅具有蜂窝夹层结构优良的力学性能,还具有微穿孔板结构良好的吸声效果。利用该结构制作的蜂窝穿孔声衬在现代航空发动机的降噪中有着重要的地位。针对目前蜂窝微穿孔结构的宽频吸声和高效吸声无法兼容的缺点,本文在研究了微穿孔板参数对结构吸声性能影响灵敏度的基础上,依据微穿孔板结构的工作频率受背腔深度影响的特点,通过赋予蜂窝微穿孔结构不同深
学位
高超声速飞行器技术已成为航天航空强国研究热点,而复杂外形高超声速飞行器表面热流数值模拟预估精度是制约高超声速飞行器研制的核心问题之一。表面热流预估精度受网格、数值离散方法等因素影响,而网格尺度选取存在一定的不确定性,因此本文提出了一种网格划分方法,并通过数值模拟进行验证该方法的适用性。首先,对高超声速钝头体层流绕流的数值模拟,应用理论分析及数值模拟方法,提出了一种基于壁面网格雷诺数及基于钝体特征长
学位
降低结构重量一直是飞机设计中追求的重要目标。因此,对起落架系统中的结构进行优化从而降低冗余重量就变得非常重要。轻量化设计一般分为两类,一是采用更轻质的复合材料进行结构制造,二是对力学结构进行优化设计。本文便是从第二个角度出发,将一种数学领域中的曲面,三周期极小曲面应用在结构优化设计中,为解决工程问题提供新的方向。本文以起落架中的斜撑杆作为研究对象,建立了撑杆的三维模型,分析其实际工况,并简化为受压
学位
近年来,由于压电传感器具有质量轻、体积小、抗干扰能力强等优点而被广泛应用于交通运输、智能结构和航空航天领域。特别是基于压电阵列的噪声与振动主动控制技术和结构健康检测技术逐渐成为国内外学者广泛研究的热点问题。其中,将压电模态传感器作为误差传感器的振动主动控制系统不仅可降低控制器的设计难度和工作量,还能有效避免控制溢出。阵列式压电模态传感器的设计也是国内外学者关注的重点问题。本课题以压电陶瓷(PZT)
学位
生物流体力学研究生物心血管系统、消化呼吸系统、内分泌以及游泳、飞行等与水动力学、空气动力学、边界层理论和流变学有关的力学问题。浸入边界方法(IBM)是近年来为解决生物流动力学问题而迅速发展的重要、有效的方法,在动脉和人工心脏瓣膜中的血液流动、飞行和游泳等涉及复杂几何形状和无规律的较大变形的流固耦合问题中得到了广泛的应用,其核心思想是利用外加的等效体积力代替浸入物体边界对流场的作用力。该方法能够在界
学位
纯音噪声是一种典型的气动噪声,比背景宽频噪声声压级大20-30d B,其常会出现在中等雷诺数(10~4≤≤10~6)层流翼型设备中,如小型无人飞行器、微小型风力机等。纯音噪声现象及其形成机理十分复杂,目前还需要进一步理解和研究,涉及到翼型边界层流动分离和再附的复杂流动过程、以及声涡非线性的相互作用等复杂的物理过程。因此研究中等雷诺数层流翼型纯音噪声声源特性,对了解纯音噪声生成机理和抑制噪声有重要意
学位
减少飞行颠簸、保持机身稳定,无论是对于提高载人飞机的舒适性还是无人机的作业稳定性都是很有必要的。当空速变化时,传统机翼升力必将随之变化而导致升降变化,而且由于其与机身是刚性连接,必然带动机身跟随上下俯仰变化,给乘坐舒适和作业稳定性带来影响。为此,有必要继续积极探寻减少颠簸、保持机身飞行稳定的技术方案。在广泛查阅国内外相关文献资料、对比分析研究各类飞行器设计特点的基础上,本文创新性的提出了一种通过跟
学位
微型轴流涡轮作为微型涡喷发动机的核心部件,其流通能力强、高能量密度及结构相对简单等优点,被广泛应用于航空、军舰等领域。由于微型轴流涡轮在高压、高温等恶劣工况中高效运行,其气动性能直接影响到整个发动机的动力性能,因此对微型涡轮的气动设计及气动性能优化是研究重点。本文根据某微型涡喷发动机的涡轮总体设计指标完成了微型轴流涡轮的气动设计,并应用数值模拟及理论分析相结合的方法,深入研究了静子根部弯曲及非轴对
学位
无人机近些年发展迅猛,以其隐蔽能力、生存能力、造价低廉、不惧伤亡的特点受到了军事和边境的青睐。被广泛应用于提供情报,监视,目标获取和侦察等任务,除此之外,无人机也在建筑,基础设施和农业等其他飞行任务中获得了大量的运用。本课题系江西省中等航时无人机技术和设备开发创新能力建设项目(235000232080),论文将针对项目中研制的G15长航时无人巡防机,设计相应的无人机发射和回收系统。根据G15无人机
学位