飞机液体垫片等技术问题样本

附件1国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金项目详细简介民用飞机平尾壁板时效成形建模仿真与参数优化研究目的针对民用飞机平尾壁板蠕变时效成形工艺特性和工艺特点，建立某铝合金材料跨尺度时效成形本构模型，构建铝合金材料时效成形有限元分析平台，分析工艺参数对时效成形影响规律，掌握满足强度和疲劳寿命等服役性能时效成形工艺参数和核心技术，为铝合金整体壁板时效成形工程应用奠定基本。研究内容铝合金板料蠕变实验和力学性能实验，研究温度、时间和应力对时效成形后材料力学性能影响规律，拟定期效成形基本参数。蠕变实验件显微组织观测，研究时效成形过程中各向异性析出硬化和相分布规律以及时效强化相体积分数及尺寸表征办法。建立力场与温度场耦合伙用下蠕变-时效跨尺度数学模型，并依照实验数据拟合优化本构模型参数。应用铝合金材料蠕变-时效跨尺度本构模型，建立时效成形有限元分析模型，研究温度、时间等因素对成形后板料屈服强度及回弹影响规律。进行实验和测量分析，修正本构模型以实现对成形和回弹精确预测。预期成果铝合金材料跨尺度时效成形本构模型；铝合金材料时效成形有限元模型；铝合金材料时效成形件服役性能和工艺参数；缩比尺寸典型样件一件；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。民用飞机防护涂层工艺性能与环境因素变化关联性研究研究目的综合对比研究水基防护涂料与溶剂型涂料工艺性能。重点开展水基防护涂料工艺性能研究，获得水基防护涂层受温湿度等环境条件影响时涂层性能。同步针对不同表面解决工艺，研究飞机惯用涂层体系性能与施工环境影响关系，根据相应材料规范开展耐腐蚀性能、耐溶剂、粘接等性能检测，获得施工工艺环境与性能相应关系，得到各种涂层固化曲线。研究内容研究已有铬酸盐表面解决+不含铬酸盐涂层配套体系、非铬酸盐表面解决（2种以上）+无铬酸盐涂层配套体系、铬酸盐表面解决+铬酸盐涂层配套体系服役过程防腐蚀性能模仿研究，对比得出优化实验成果。惯用涂料固化工艺与性能关系研究：研究惯用6类用途涂层在不同固化条件下固化周期，并选取典型固化条件下涂层按材料规范完毕性能测试，获得关于固化曲线和性能指标，据此给出涂层施工和固化规定；水基防护涂料工艺研究：研究给定水基涂料配比、施工环境温湿度、基底表面解决方式对涂层性能影响，对涂层固化中有机反映官能团作用过程进行分析，对水分子在涂层固化过程中挥发受环境条件影响限度进行机理和实验研究，获得水基涂层施工环境条件。预期成果形成既有所用涂层施工、固化工艺与性能数据库，指引现场生产；初步形成水基涂料应用性能评价办法；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。铝锂合金成形及热解决工艺对疲劳性能影响研究研究目的针对铝锂合金材料特性及其在大型客机上应用特点，研究钣金成形、热解决过程中新型铝锂合金在温度场-应力场-应变场中组织演变和相析出行为规律，获得析出相、材料加工工艺对疲劳性能影响规律，建立热解决工艺参数、钣金成形变形量与新型铝锂合金疲劳性能之间映射关系，并在研究断裂行为和疲劳特性基本上，提出铝锂合金薄板损伤容限评价机制；初步摸索时效成形中新型铝锂合金热场参数、形变行为。研究内容研究新型铝锂合金成型加工-热解决过程中组织演变、相析出行为对新型铝锂合金强塑性匹配增进机制与协调控制。建立科学铝锂合金薄板断裂韧性评价办法；并在研究其疲劳特性基本上，建立和完善新型铝锂合金薄板损伤容限评价体系；研究热解决过程组织演变、相析出行为对新型铝锂合金断裂行为、疲劳特性影响机制。摸索热解决过程温度场-应力场-应变场，组织演变、相析出行为，与损伤容限三者之间交互影响规律与控制机制。系统研究大飞机用新型铝锂合金时效成形加热速率、加热时间、保温时间等热场参数对微观组织特别对T1相(Al2CuLi)、δ’相(Al3Li)及θ’相(Al2Cu)等强化相析出影响。建立起时效成形热场参数、形变行为和新型铝锂合金薄板损伤容限间协调控制机制。预期成果获得新型铝锂合金最优固溶和时效工艺制度；获得热解决过程组织演变和相析出行为与损伤容限之间影响规律，提出新型铝锂合金薄板损伤容限评价体系；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。飞机铝合金壁板胶接工艺研究研究目的针对民用飞机局部位置铝合金壁板构造，开展以蒙皮与桁条胶接工艺为主壁板胶接工艺研究，以摸索铝合金胶接工艺基本机理、挖掘影响胶接结质量核心工艺参数、摸索胶接壁板检测与评价准则，初步拟定其工艺参数窗口，并初步研究出飞机铝合金胶接壁板典型件。研究内容飞机铝合金壁板胶接工艺机理研究；蒙皮桁条胶接预备工艺研究；胶黏剂喷涂工艺研究；飞机铝合金壁板胶接固化工艺优化；飞机铝合金胶接壁板典型件研制；飞机胶接金属壁板检测与评价准则摸索。预期成果形成研究报告3份；《民用飞机铝合金胶接壁板工艺过程微观机理研究报告》《不同工艺参数对壁板胶接性能影响规律研究》《民用飞机铝合金胶接壁板检测与评价方案分析》培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。飞机蒙皮镜像铣削加工机理及无划痕支撑核心技术研究研究目的针对飞机蒙皮大而薄、形状复杂、刚性差易变形、铣切加工中容易振颤导致加工精度和表面质量差，工件变形让刀导致切削厚度无法控制难题，依照镜像铣削办法工艺特点，系统研究镜像铣削加工中加工载荷变化规律和影响因素、拟定不同载荷和支撑方式下工件变形规律和切削机理。在此基本上开发可以实现稳定支撑且不会在工件表面形成划痕镜像支撑系统，并开展飞机蒙皮试样镜像铣削加工实验。研究成果为镜像铣削工艺研究镜像铣削装备开发提供基本理论和核心技术支持。研究内容飞机蒙皮材料镜像铣削加工机理研究。开展镜像铣削加工实验，分析不同加工条件下加工精度和表面质量，拟定镜像铣削加工切削机理。镜像铣削支撑系统支撑力与切削载荷匹配关系和控制办法研究。分析镜像支撑条件下铣刀和工件材料间切削载荷作用规律，研究工件变形特性和影响因素，拟定镜像支撑系统支撑方式、支撑力与切削载荷之间匹配关系和控制办法。无划痕镜像支撑系统研制。针对飞机蒙皮镜像铣削加工特点和规定，突破无划痕镜像支撑技术难题，开发满足镜像铣削镜像支撑功能且不会划伤擦伤工件表面镜像支撑系统。预期成果揭示铝板镜像铣削加工精度、表面质量影响因素和影响规律，拟定铝板镜像铣削加工载荷变化规律和切削加工材料去除机理；拟定铣削支撑系统刚度和切削载荷匹配关系和控制办法；研制出用于飞机蒙皮镜像铣削无划痕镜像支撑系统；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。研究目的以提高飞机数字化装配柔性工装构造静动态力学性能（刚度、固有频率、屈曲荷载等）、减少装配工装设计与制导致本和研发周期为目的，研究和发展考虑装配工艺性能目的和约束条件柔性工装构造拓扑优化模型和核心算法，并发展构件装配中考虑不拟定性构造拓扑优化设计办法。该项目研究成果将推动拓扑优化设计这一先进办法在飞机装配工装设计中应用，也将辐射至飞机核心承载构件数字化设计与制造前沿研究。研究内容以飞机部件数字化装配工艺性能（刚度、固有频率、屈曲荷载等）为设计目的和约束条件柔性工装构造拓扑优化问题建模；复杂形体拓扑优化设计中精确描述边界形状节点密度变量办法及自适应拓扑优化技术；飞机部件装配中不拟定性载荷表征办法；考虑装配过程中载荷不拟定性构造鲁棒性和可靠性拓扑优化问题约束正则化办法；飞机数字化装配柔性工装构造拓扑优化典型应用案例。预期成果发展合用于飞机数字化装配工装先进拓扑优化设计办法与应用技术，研究水平达到国际先进水平；与工程研究部门合伙，完毕典型工装构造拓扑优化设计应用案例;培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项刊登SCI/EI论文3篇。研究目的针对ARJ-700飞机翼身对接，开发一套可工程化应用柔性钻模板。规定钻模板可以满足大部件不同交付状态下翼身对接中制孔需求，保证制孔精度以及孔边距符合设计规定。研究内容钻模板及其柔性机构设计与优化；柔性钻模板精度与可靠性分析；基于柔性钻模板制孔工艺研究。预期成果柔性钻模板设计与优化办法，以及设计图纸；可工程化应用柔性钻模板；钻模板工程化应用方案；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。基于iGPS大型飞机部段对接装配技术研究目的针对大型飞机部段对接开展基于iGPS数字化测量与定位技术研究，打通iGPS系统在机身对接过程中应用办法，制定部段位置、姿态信息测量方案，建立基于iGPS大型飞机对接测量原型系统，实现多点实时测量，并与既有测量方案进行对比分析，为实现大型飞机数字化总装生产线提供技术支持。研究内容iGPS组网与标定技术。依照测量范畴与精度规定，研究iGPS发射器布置方案、迅速组网及精度标定技术。基于iGPS大型飞机部段对接核心特性控制与协调技术。通过研究大型飞机部段对接装配过程，拟定基于iGPS对接装配核心特性，制定基于iGPS对接装配协调总体方案。基于iGPS实时测量方案设计与验证技术。基于已经拟定核心特性和总体协调方案，针对部段对接过程中测点布局、数据获取与拟合方案进行迅速设计。并与原有使用激光跟踪仪、准直仪等设备测量成果进行比较，从测量数据有效性、精度、效率等方面验证iGPS测量技术先进性。预期成果iGPS组网与标定办法技术报告；基于iGPS大飞机对接核心特性与协调技术报告；基于iGPS大型飞机对接测量原型系统，具备测量系统标定、测量数据解决及输出等功能；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。引入装配力飞机柔性件装配偏差建模与记录分析技术研究目的进一步分析零件制造、定位与工装等误差源在不同装配阶段几何作用和力学行为，研究建立接触力、压紧力和回弹力模型；揭示零件制造误差规律，建立典型成形工艺下几何协方差模型；摸索典型装配定位下偏差形成机理，建立多误差源耦合伙用装配偏差模型；面向多工位装配，考虑工件重定位误差影响，建立多工位装配偏差传递模型，为飞机柔性件装配偏差分析与控制提供重要理论和技术支撑。研究内容基于接触状态检测接触力建模、求解办法；典型成形工艺下飞机柔性件形状误差规律和几何协方差建模技术；复杂装配力和多误差源对飞机柔性件装配偏差耦合伙用机制和偏差记录分析技术；多工位装配过程中飞机柔性件装配偏差传递与累积规律；结合ARJ21平尾部件装配偏差分析与控制，验证飞机柔性件装配偏差分析模型。预期成果基于几何干涉分析飞机柔性件装配接触力模型；接触力作用下多误差源耦合伙用装配偏差记录分析模型；基于状态空间表达飞机柔性件多工位装配偏差传递模型；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。研究目的在复合材料构件装配中，构件配合面间局部间隙将产生附加载荷，甚至产生构造分层，因而需要采用办法充填间隙，液体和固体垫片是复合材料构件装配惯用消除间隙办法。以飞机复合材料典型构造为对象，通过理论分析和实验研究，摸索填隙补偿办法、填隙材料及其参数对连接后构件内部应力、连接件受载、构造刚度等装配性能影响，为在设计规范指引下保证装配构造完整性和装配质量提供工艺技术支持。研究内容设计规范下飞机典型复合材料构造（翼梁、翼肋与壁板）填隙补偿方案分析；不同填隙补偿办法、填隙材料及其参数下构件内部应力测试与分析；不同填隙补偿办法、填隙材料及其参数对连接质量和装配构造刚度影响分析；一定间隙分布和配合面尺度下填隙补偿办法、填隙材料及参数选取原则。预期成果飞机典型复合材料构造填隙补偿方案分析报告；填隙补偿办法、填隙材料及其参数对复合材料构件和连接件内部应力影响规律；填隙补偿办法、填隙材料及其参数对复合材料装配构造刚度影响规律；一定间隙分布和配合面尺度下填隙补偿办法、填隙材料及参数；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。不同预应力对复合材料构件装配性能影响研究研究目的复材构件制造偏差导致组件装配时存在一定局部间隙，可通过对复材构件施加一定预应力以完毕装配。不同预应力将影响复材组件装配性能，需要研究不同装夹方式下预应力对复材构件装配性能影响。以飞机典型复合材料组件装配过程为研究对象，对不同装配间隙和夹持力条件下复材构件应力水平进行测试；建立复材构件在不同装配间隙和夹持力作用下装配应力分析模型；针对复材构件制造偏差，通过实验研究和仿真分析，拟定复材构件在不同装夹方式下施加预应力，为飞机典型复合材料组件装配协调、工艺规范提供数据基本和技术支撑。研究内容不同夹持力条件下复材构件应力测试与分析；不同装配间隙下复材构件装配应力测试与分析；典型复合材料组件装配过程中构件装配应力分析模型；面向复材构件制造偏差装配间隙与夹持力对复材构件装配应力水平影响规律。预期成果不同夹持力条件下复材构件应力测试数据与分析报告；不同装配间隙下复材构件装配应力测试数据与分析报告；典型复合材料组件装配过程装配应力分析模型；不同预应力对典型复合材料构件装配后应力水平影响规律分析报告；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。飞机线束虚拟装配仿真技术研究研究目的本项目针对飞机线束敷设和安装问题，拟运用虚拟现实技术，进行飞机线束虚拟装配仿真技术研究，建立虚拟仿真技术平台，达到装配过程虚拟传真，暴露飞机在线束敷设和安装过程中也许浮现问题，检测飞机线束敷设过程中定位点，评估飞机线束施工工艺和方案，从而可以协助优化线束设计，提高飞机线束敷设和安装工作效率。研究内容运用虚拟现实技术，依照飞机线束安装空间构造建立飞机线束安装数字构造模型和线束模型；针对飞机工程图纸中标出定位点建立飞机线束特殊敷设模型；进行仿真和评估检测软件开发，在仿真软件平台上进行飞机线束虚拟装配仿真，运用评估检测软件检测装配对的性。预期成果通过飞机线束虚拟装配仿真核心技术研究项目实行，可以实现飞机线束敷设和安装过程虚拟仿真，暴露飞机在线束敷设和安装过程中也许浮现问题，检测飞机线束敷设过程中定位点，评估飞机线束施工工艺和方案，从而可以协助优化线束设计，提高飞机线束敷设和安装工作效率。预期成果如下：线束装配虚拟仿真平台；项目研究报告；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；软件著作权2项；刊登SCI/EI论文3篇。基于应力水平自动钻铆工艺和机械性能评估办法研究研究目的铆接工艺所能达到机械性能受孔质量、铆接干涉量、孔强化水平以及干涉量均匀限度等因素影响。自动钻铆工艺由于工艺参数稳定、制造一致性好而逐渐取代了手工钻铆工艺。但自动钻铆工艺会导致干涉量均值水平变化。如何迅速有效评估自动钻铆工艺对机械性能影响是提高自动钻铆工艺应用能力重要因素。本项目通过对自动钻铆工艺中材料成形、残存应力分布等机理理论分析、并通过应力测量分析，研究干涉量、应力水平分布与机械性能之间影响关系，建立基于应力水平分布机械性能评价分析模型，并得到实验验证。研究内容针对自动钻铆工艺，建立构造应力仿真模型。运用X射线残存应力测试仪等设备，通过实验验证1)中所述模型。通过理论和仿真计算，研究残存应力与铆接构造机械性能之间关系，建立计算模型。谋求最优残存应力大小和分布。通过疲劳性能实验等，验证3)中所述模型。对于具备多排铆钉组件构造，对其残存应力等性能与构造机械性能影响进行仿真和实验研究。依照以上研究内容，提供最优铆接工艺参数。建立铆接加工质量评估、实验办法。预期成果建立铆接工艺参数与构造机械性能之间计算模型；建立铆接加工质量评估办法，编制自动铆接工艺流程控制文献;培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。蜂窝夹芯复合材料空气耦合超声检测技术应用研究研究目的针对喷水超声检测等办法会使蜂窝夹芯复合材料构件受潮、受损，影响构件力学强度和尺寸稳定，拟研究采用空气耦合超声检测办法，定性、定位并定量检测出蜂窝夹芯复合材料构件中脱粘（分层）类缺陷，解决蜂窝夹芯复合材料构件质量评价难题。研究内容研究勉励/接受换能器布置方式对脱粘（分层）类缺陷敏感性，拟定最优换能器布置方式及检测办法；研究透射信号与超声勉励频率、脉冲串类型、窗函数等参数之间相应关系，获得最优超声勉励参数；研究信号降噪算法及勉励接受编码技术，提高接受信号信噪比及时域信号可辨别能力，进一步提高检测成果可靠性；研究缺陷信号特性辨认、可视化技术（如峰值成像、TOF成像等）及不同缺陷尺寸反演算法，采用X射线、红外热像等办法进行对比实验，验证检测成果可靠性及检测精度，最后实现缺陷定性、定位和定量分析，编制分析软件。预期成果设计并搭建蜂窝夹芯复合材料脱粘（分层）类缺陷穿透式空气耦合超声检测系统实验样机；基于理论分析和实验研究，获得蜂窝夹芯复合材料构件脱粘/分层类缺陷空气耦合超声检测优化参数、检测办法及检测工艺；草拟蜂窝夹芯复合材料构件脱粘/分层类缺陷空气耦合超声检测工艺原则；培养博士研究生1名，研究生研究生2名，专业技术人员3名。国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。复合材料预浸料捻子条制备工艺装备研制研究目的大型飞机复合材料应用越来越大，在复合材料构件中大量应用梁肋构造，由于复合材料是附模成型，在梁肋拐角处会浮现较大三角形空隙，导致构件性能下降，因而在梁肋成型中需采用纤维制成捻子条对空隙进行填充。在波音及空客等飞机制造先进公司有专用于捻子条制备工艺装备，而国内当前还采用手工操作办法进行捻子条制造。本研究通过对捻子条性能规定评估，自主设计一套可以合用于不同R角捻子条制备装置，达到提高效率和质量目。研究内容预浸料捻子条性能指标调研针对平尾、垂尾等现用复合材料构造及机翼等将来应用复合材料构造进行调研分析，对捻子条尺寸（R角）进行记录归类，并明确捻子条纤维体积含量、性能技术规定。预浸料捻子条制备工艺装备研制针对民用客机惯用977-2和X-850预浸料体系工艺性能，初步拟定捻子条制备工艺装备研究思路，进行装备设计及制造，并评判其捻子条尺寸（捻子条尺寸R5-R10之间可调，纤维体积含量依照捻子条尺寸计算，体积含量在55-65%制件）、性能等，对设备进行进一步完善。预浸料捻子条尺寸性能评估采用不同预浸料、不同R角等对研发装备制备捻子条尺寸性能进行评估，达到应用目，形成高温固化环氧碳纤维捻子条制备工艺规范草稿。预期成果复合材料捻子条制备工艺装备（具备R角可调、纤维体积含量可控、持续制备）；工艺规范草稿；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。研究目的通过建立热固性树脂基复合材料X850材料体系粘弹性本构模型，分析复合材料构造进行热校形对材料性能、残存应力分布影响。针对航空复合材料典型构造件C形梁构造变形、长桁架桥等现象，热校形实验与模仿对比，验证模型精确性。研究内容基于Schapery单积分本构关系和时-温等效原理，建立热固性复合材料粘弹性本构模型，提出针对热固性复合材料热校形办法；针对X850材料体系玻璃化转变温度进行热校形，选用典型构造件C形梁、长桁，分析校形构造对材料性能影响，给出应力状态分布，分析残存应力变化状况；针对航空复合材料典型构造件C形梁构造变形、长桁架桥等现象，将热校形实验成果与模仿成果对比，验证模型精确性。预期成果项目研究报告；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。飞机总线检测技术研究研究目的针对飞机总装阶段，数据总线敷设不良导致总线传播性能下降，数据畸变概率提高，数据总线传播不一致等问题，拟对飞机数据总线性能及故障进行研究，实现飞机数据总线性能及可靠性检测记录，提高总线线缆敷设合理性，从而提高飞行安全。研究内容本项目拟采用飞机总线虚拟仿真及测试技术。在线缆一端，仿真数据链路层，网络层，传播层和应用层原则数据包，并在总线线缆另一端对其完整性进行检查，检查并记录各层相应数据包畸变，评测总线线缆通信性能及可靠性。此外，研究多总线从不饱和数据包到“泛洪”饱和数据通信状况下性能及可靠性，为总线线缆敷设科学性提供检测量化根据。预期成果通过飞机总线性能及可靠性检测研究项目实行，可以实现飞机总线电缆敷设后性能评价，评估飞机总线电缆敷设工艺和方案，完善工艺规范，提高飞机总线电缆敷设科学性。预期成果如下：完善有关工艺规范；项目研究报告；培养研究生研究生1-2名；国家创造专利1项；刊登SCI/EI论文3篇。飞机线缆故障定位核心技术研究研究目的当代飞机正在向多电化方向发展