挠性接头是动力调谐陀螺中的核心部件,其性能直接决定陀螺性能.作为微型动力调谐陀螺用挠性接头,既要体积小,又要具备一定角刚度.为了提升挠性接头性能,减小某型号微型动力调谐陀螺随机振动漂移量,本文首先建立了挠性接头优化问题的数学模型,然后介绍了 BP-GA优化算法,并将其应用在挠性接头优化设计中,同时实测了优化后挠性接头性能,最终经过陀螺随机振动试验验证表明,优化后挠性接头对应陀螺的随机振动漂移量从1.5°/h下降到0.09°/h,效果显著.
导磁材料的磁性和膨胀性能对石英挠性加速度计的稳定性有重大影响,通过磁性测试仪、光学膨胀仪研究了不同热处理工艺对4J36合金的磁性能及线膨胀系数的影响作用.结果表明:不同热处理工艺下,合金组织均为奥氏体组织;而冷却速率对线膨胀系数和磁性能的影响作用是相反的,冷速较慢时,线膨胀系数变大,而合金初始磁导率和饱和磁感应强度会提高,合金磁性能提高.结合不同热处理状态下合金组织及性能发现,合金组织的稳定性和单一性避免了组织转变引起的体积变化,保证了线膨胀系数稳定性.除此之外,Fe原子运动状态及其自发磁化过程中的磁致伸缩也会保证合金线膨胀系数稳定性;影响磁性能的主要因素是保温时间和冷却速率,当延长保温时间和降低冷却速率时,磁性能有所提升.综合考虑,对于4J36合金的热处理工艺应选择固溶+时效+稳定+磁性退火.
本研究通过改变传统送锡方式改善J80C型连接器手工焊接操作难度大、焊接效率低的问题.采用锡环顶部送锡的方式,将焊锡丝弯折成环形,从连接器引脚上方垂直套入,锡环落至引脚根部后,以激光作为热源,通过非接触焊接方式进行焊接.研究结果表明,对J80C型连接器进行激光锡环焊接后,焊点浸润良好,合金层厚度在1～3μm之间,焊接效率提高244％.
分析了特种车辆的特点及人工三色变形迷彩喷涂的工艺难点,设计了集绿色化和智能化于一体的机器人迷彩喷涂系统,并通过试验验证了设计方案的可行性,获得了较高质量的三色迷彩图案,实现了特种车辆机器人迷彩喷涂技术的成功应用.
面向航天装备制造领域首件制造即定型的发展需求,对目前机械加工、增材制造、焊接、热处理、装配等多个专业工艺仿真存在的仿真技术难点进行了解剖和分析,提出了"1+2+3+4+N"的工艺仿真中心总体建设方案,分别从工艺仿真中心组织架构、工艺仿真体系建设、仿真驱动的工艺设计流程和工艺仿真发展路线等四个方面探讨了工艺仿真技术在航天制造领域的应用和发展思路,形成了面向首件制造即定型的工艺仿真中心建设方法和运行模式,对推动企业工艺仿真技术水平的提升具有深刻的意义.
针对铬锆铜合金在扩散钎焊液体火箭发动机推力室身部中应用的特殊工况,如何优化扩散钎焊铬锆铜合金构件的性能尤为重要,因此本文通过模拟钎焊过程,重点研究钎焊后冷却工艺制度对铬锆铜合金组织性能的影响.试验结果表明,高温钎焊后材料的力学性能和显微硬度显著降低,随着钎焊后合金冷却速度的提高,其强度和硬度提高幅度也增加,特别是水冷处理后,其材料强度和硬度接近钎焊前.因此液体火箭发动机推力室钎焊组件的性能可以通过控制钎焊后冷却工艺制度,使钎焊时回溶的强化相得以均匀弥散析出,降低钎焊过程对结构性能的影响,保证钎焊组件的使用性能.
本文介绍了某发射箱箱体结构及焊接技术要求,针对其焊接性和焊接技术难点,采用VP-TIG焊接方法,研发并设计了基于摄像监视和数字化集中控制的极长纵缝焊接系统,采用琴键式压板工装控制焊接变形,通过数值模拟和试验验证了工装的可形性.产品焊缝均匀美观、结构致密.通过了气密试验和形质分析,该方法的工艺可行性、协调性和稳定性良好,满足实际生产需要.
国内太阳翼预紧力绝大多数由压紧释放装置中的压紧杆提供,在卫星发射阶段,当太阳翼压紧杆的预紧力不足时,太阳翼与卫星本体会出现耦合现象,对太阳翼的结构特性和在轨展开产生一定的影响.文章提出采用有限元仿真计算与振动试验相结合的方式对太阳翼压紧杆的预紧力进行研究,针对某型号太阳翼完成了振动试验.试验结果表明:压紧杆预紧力由3000N递减到1000N时,太阳翼一阶频率减小约7Hz,同时太阳翼的最大响应值增大约0.5g,最大响应值较输入值X方向放大约20倍,Y方向放大约7倍,Z方向放大约17倍.因此,振动试验获知的数据可以更准确反映太阳翼压紧杆预紧力对其结构特性的影响.
本文采用苯并噁嗪对氨酚醛树脂共混改性,并通过模压与高硅氧纤维制备成复合材料.进行了力学性能、烧蚀性能和热学性能测试.结果表明:与氨酚醛/高硅氧体系对比,加入苯并噁嗪树脂体系的拉伸强度降低了 31.3％,这可能是由于苯并噁嗪分子结构柔韧性较差导致的,而玻璃化转变温度和烧蚀性能有大幅提高,其中玻璃化转变温度提高了 15.7％,线烧蚀率降低了 59％,质量烧蚀率降低了 24.7％.
平行缝焊是陶瓷类管壳的主要封装形式,也是微组装产品的最后一道生产工序.因此,缝焊后的质量不仅要求产品具有低漏率值的焊接气密性,同时也需要具有良好的焊接结合力和外观形貌来保障内部裸芯片的功能稳定性以及产品后续的环境考核达标.文章主要以解决影响缝焊质量的电极打火问题为基础,分别从夹持产品的工装结构设计、缝焊盖板的表面洁净度控制、缝焊工艺参数设置三方面进行分析,并提出降低电极打火的有效缝焊质量控制方法.
为了制造合格的大型复合材料筒体,进行了筒体成型模具的设计.模具由芯模壳体、端轴、传动轴、尾座转接轴组成.本文重点讲述了芯模壳体的设计,芯模壳体采用铝板蒙皮加筋的结构.通过对芯模壳体几个对挠度有影响的参数优化,使其满足复合材料筒体设计要求.模具实际使用结果表明,该模具满足复合材料筒体的生产需求.
为了解决金属-复合材料双层结构的小孔高精度加工问题,针对某航天型号防热部段传感器孔,提出一种基于三轴机床的复合材料空间法向小孔数控加工方法.此类法向小孔的精密加工通过"两步法"实现:首先使用芯轴将该法向内层金属上已钻孔到位的小孔从壳体内层精确引出至外层无干涉区域,然后利用三轴机床+二轴手动转台精确找正加工基准后加工复合材料小孔.结果表明,该方法提高了传感器孔的加工精度,改善了加工效率,降低了生产成本,其加工原理已成功应用于其他法向特征孔的加工工艺中,对空间法向小孔的三轴加工工艺具有指导性意义.
金丝键合技术是微电子领域的封装技术,一般采用金线,利用热、压、超声共同作用,完成微电子器件中电路内部连接,即芯片和电路或者引线框架之间的互连.本文在深入了解键合机理后,选用25μm金丝,基于正交试验方法,研究键合压力、超声功率、键合时间等参数对楔焊键合及球焊键合后金丝拉力及焊点形貌的影响,根据键合强度拉力值确定键合的最佳工艺参数范围.
本文针对镁合金粘结剂喷射3D打印技术的发展现状,对比介绍了两篇有关粘结剂喷射制造镁合金的报道.通过对比可知,微波烧结的致密化过程与传统烧结过程明显不同,在不同烧结机理的控制下,微波烧结过程比传统烧结过程加速了三倍.不同烧结方式对材料的相对密度有显著影响,进而影响材料的力学性能.最后就金属粘结剂喷射3D打印面临的问题进行了简要总结,并对镁合金粘结剂喷射3D打印技术未来的发展方向给出了几点建议.
中国航天已迈进高密发射阶段,传统生产管理模式已经不能满足中国航天高质量发展的需求.近年来各航天重点单位先后开展了生产管理模式的转型升级,智能制造技术是有效的解决方案,特别适用于运载火箭这种生产周期长、批量小的宇航产品生产.本文分析了智能制造技术在航空航天领域的应用现状,结合工厂规模和承制运载火箭特点.从整体建设思路、系统集成框架、柔性产线等几个方面,提出了一种运载火箭智能数字车间的建设思路.通过智能数字管理系统,工厂运载火箭智能车间实现了工艺数据、生产信息、质量数据的全流程精益管控,火箭产能和产品质量都有了显著的提升.
针对长尾管锥形的复合防热结构件采用手工方式涂胶效率低,涂胶不均匀等现状,设计了一种气动自动化涂胶方式,可实现涂胶量和胶层均匀性控制.通过工艺试验确定出胶压强、胶粘剂使用时效、旋转速度等关键工艺参数,满足产品自动化生产需求.
为制备大尺寸厚壁C/C-UHTCs复合材料构件,以细编穿刺碳纤维预制体为增强体,采用沥青浸渍碳化和HfC前驱体浸渍裂解结合的全液相工艺,制备了不同陶瓷含量的C/C-HfC复合材料,研究其微观结构和力学性能.结果表明,全液相工艺改善了 HfC陶瓷的引入深度,浸渍碳化工艺改善了材料致密度,HfC在纤维预制体空隙中呈现出棋盘状的岛形分布.细编穿刺预制体和适当含量HfC陶瓷提供了复合材料的优异力学性能,断口微观形貌观察到大量纤维拔出.C/C-HfC在常温下拉伸强度达到了 236～249MPa,呈现出弹性破坏行为;弯曲强度达到312.7～298.5MPa,并呈现出假塑性行为;压缩强度达到了 300～387MPa.对C/C-HfC的高温拉伸性能进行分析,由于热膨胀失配、残留氧还原、晶粒尺寸增大等原因,复合材料在高温下力学性能下降明显,强度降幅达57.1％.
使用ABAQUS有限元软件结合内聚力模型(CZM)建立了 SiCf/TC17复合材料模型,研究了热残余应力场在复合材料的分布规律以及热残余应力对复合材料纵横向拉伸的影响.分析了纵向拉伸过程中基体屈服对复合材料的影响以及热残余应力对复合材料性能的影响.分析了复合材料横向拉伸的失效机制,以及等效应力在基体中的再分配,发现界面径向压应力能够减缓界面的脱粘.
本文从航天产品典型操作质量问题入手,查找了当前控制的薄弱环节,提出开展通用控制要素建立.结合薄弱环节,建立了人、机、料、法、环、测六大基本控制要素和以螺纹紧固力矩施加、多余物防控、非正常(突发)过程等为代表的八大典型环节控制要素;并针对各项要素,从设计、工艺及操作维度提出了通用控制要求.同时,聚焦后续操作质量控制提出了三方面的发展方向,包括开展基于问题的控制准则知识库建设、开展三维模装仿真技术的应用、开展面向制造与装配的设计方法的应用.通过通用控制要素及发展方向研究可为进一步提高产品操作质量提供技术支撑.
电气系统是运载火箭的重要组成部分,传统火箭布局是将仪器设备布局和电缆走线两个阶段串联运行的设计模式,布局方式大多都依靠经验,割裂了仪器布局与电缆走线之间的耦合关系,不仅效率较低,而且可能造成电缆总重量难以有效优化,从而降低运载火箭的运载能力.本文提出一种基于智能算法的仪器电缆自适应快速布局技术,将设备布局和电缆走线协同优化设计,实现壳段上仪器电缆的快速、智能设计,从而大幅提升设计效率,该技术已成功应用到我国最大的固体运载火箭"力箭一号"设计中,火箭在2022年7月27日完成圆满首飞.
