前言:中文期刊网精心挑选了航天航空标准范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
航天航空标准范文1
作为21世纪专业的航空研究认证机构,Skytrax以最权威、最专业的评估标准在业界享有盛名,为来自全球的航空公司、航空联盟、机场、有关航空运输服务商提供专业的评估和咨询。透过对国际旅行的问卷调查进行统计分析,从而找出现有服务提供者中拥有最佳空中服务员、最佳航空公司、最佳航空公司酒廊、最佳机上娱乐、最佳膳食及其他与航空公司相关的服务意见调查。除了上述的意见调查以外,Skytrax的网页亦设有航空公司讨论区,让旅客分享其飞行经验,以供其他旅客参考。另外,他们亦有进行服务评估、机舱检查及满意度调查。而他们最广为人所认识的,是每年一度举办的年度全球最佳航空公司奖及年度全球最佳机场奖。
阿联酋航空 独揽三项大奖
阿联酋航空在此次评选中,独家包揽三项大奖。分别荣膺2013年度“全球最佳航空公司”大奖、“最佳中东航空公司”大奖,并连续9年蝉联“全球最佳机上娱乐”大奖。阿联酋航空总裁蒂姆·克拉克(Tim Clark)在巴黎航展上代表阿航接受颁奖。
蒂姆·克拉克先生表示:“能够在航空领域最受瞩目的评选中囊括多项大奖,是业界对于阿航致力成为世界上最卓越航空公司努力的认可。阿联酋航空将百尺竿头更进一步,使每位乘客从航班预订第一步直至旅途结束,都能够享受到全球首屈一指的旅行体验。”
卡塔尔航空 荣膺三项大奖
全球五星级航空卡塔尔航空公司在刚刚结束的2013年法国巴黎国际航天航空展览会上,被Skytrax授予“全球最佳商务舱”、“全球最佳商务舱休息室”两项大奖以及连续第二年荣膺“中东地区最佳服务航空公司”大奖。同时,卡航还确认订购9架波音777ER延程型客机,以满足公司全球拓展计划。此外,备受瞩目的卡塔尔航空全新波音787梦想号客机也首秀亮相第50届巴黎航展,并进行了静态展示。能够再次荣获多项Skytrax世界航空大奖充分验证了卡塔尔航空过去一年的卓越表现。
土耳其航空 “欧洲最佳航空”
土耳其航空在此次Skytrax颁奖颁奖典礼上取得了圆满成功,连续第三年被评选为“欧洲最佳航空公司”。此外,还被授予了“南欧最佳航空公司”以及“最佳商务舱餐饮”大奖。
土耳其航空公司再次被乘客评选为“欧洲最佳航空公司”,连续3年蝉联该奖项。土耳其航空公司在长途航线为商务舱乘客精心配置的“空中大厨”服务,也荣获了“最佳商务舱餐饮”大奖。
汉莎航空头等舱休息室斩获Skytrax大奖
在过去10个月中,来自超过100个国家的1800万乘客参加了全球最大的航空乘客问卷调查,并评定汉莎航空的头等舱休息室为世界最佳。此外,汉莎航空还收获了“最佳西欧航空公司”及“最佳泛大西洋航空公司”两项大奖。汉莎航空产品及市场高级副总裁Reinhold Huber博士于巴黎航展期间,代表汉莎航空领取了以上三个奖项。
汉莎航空位于法兰克福机场的头等舱航站楼尤其受到参与调查乘客的欢迎。
全日空荣获机场服务和客舱整洁两项大奖
航天航空标准范文2
数字化技术已经广泛应用于模具制造中,尤其是在高精尖的航空航天领域。航空航天类模具一般采用5轴加工,且具有结构复杂、精密、种类多、单件生产、使用寿命长、工期长、材料价格昂贵等特点,所以此类模具加工起来较复杂,精度难控制,易出现尺寸超差。航空航天类的模具虽然不是终端产品,但很多复杂的零件需依托其成型,其加工精度会影响零件的质量,交付情况也会影响航空航天产品的生产成本与制造周期[1]。
2模具超差原因分析
模具加工超差问题严重影响模具交付,是拒收模具的最主要原因之一。模具加工最常见的质量缺陷问题是工件尺寸超差,进而影响模具生产的交付。因此,及时分析尺寸超差原因就显得尤为重要,并据此提出相应改进措施,才能避免以后类似问题的出现,进而提高生产效率,保证加工质量。图1为模具超差原因的鱼刺图,从影响产品质量方面分析,模具超差原因包括人、机、料、法、环五个主要因素,具体分为人为因素与非人为因素两大类。结合模具生产实践,超差原因具体包括:①依据错误;②技术水平低;③操作失误;④工艺方法问题;⑤文件理解错误;⑥设备问题;⑦材料、环境;⑧管理问题;⑨磨损、损坏;⑩其它等。对生产模具过程中出现的故障,具体问题应该具体分析,找出原因所在,争取在后面的工序中改进。
2.1人为因素
人是导致模具加工超差的主观因素。其人为因素包含在模具设计、工艺、制造、检测和使用过程中,所有参与到模具生产中的人和事。(1)设计因素:模具工装图纸或数模设计不合理、多次变更造成混乱。(2)工艺人员加工方法、加工参数有误:切削工具选用不当、加工条件选用不当、余量预留不对、加工步骤不合理。(3)操作人员粗心大意:未做好加工前确认(包括图面、工件、加工工具、加工条件)、数据输入错误(数值输入、程序混淆)、装夹问题(装夹错误、夹伤、倾斜)。(4)操作人员装夹经验不足:多次装夹产生误差、装夹方式或方法不对、装夹力不足。(5)检验人员测量方法不对:工件未仔细测量、未清除干净就测量、测量基准有误、测量探头测不到位。
2.2非人为因素
相对人为因素来说,非人为因素为客观因素。导致模具加工超差的非人为因素涉及设备、材料和环境的各个方面。(1)设备因素:机床加工设备出现故障,精度不够、测量设备误差大、辅助工具不合格。(2)原材料:无料、材料尺寸错误、材质错误、材料叠加、运输过程中被碰伤、原材料有缺陷,热处理不当或加工引起材料变形[2]。(3)环境因素:周转过程与测量环境温度差、突然停电、气压不足、噪音大、干扰多等。
3措施
综上所述,模具生产中的各个环节疏漏都会导致加工超差[3]。要避免模具加工超差,不仅单位要加强职工的质量意识和责任心教育、加强工作质量考核,而且需要参与模具设计、工艺、加工制造、检测环节,以及使用过程中的职员认真仔细,做好本职工作。针对上述导致模具加工超差的因素,本文提出以下几点措施:(1)模具设计是制造的核心要素,设计员不仅要考虑模具设计的合理性,还要考虑模具设计之后的加工工艺和使用方法,要规范绘制图纸,避免发出多次变更造成混乱。(2)工艺贯穿模具制造的中间环节,开展工艺化标准工作,完善工艺规程是工艺人员首先要做的一项工作。其次,工艺人员要增强在编程方面的安全性理论检查,要善于利用仿真软件进行干涉过切检查、刀长计算、线框刀路模拟、实体刀路模拟以及机床仿真等,将可能暴露出的问题解决在施工之前。(3)加工是模具制造的重要环节,公司须对数控操作工人进行数控铣床、加工中心理论知识培训。操作人员务必做到认真仔细,要从错误和失败中总结教训,从日常工作中积累经验,要严格按照操作规程实施,保证零件加工精度。(4)测量是模具制造的最后环节,为质量把好最后一道关。检验人员的测量方法要与时俱进,针对不同特点的工装要采用不同的检测方法,而且测量结果能经得起时间的考验。(5)在模具使用过程中需要定期检查型面、线、孔是否符合使用要求,并做好维护保养,提高模具的使用寿命,若模具磨损严重或零件更改影响使用,则须尽快返修。
4结束语
本文分析了模具加工过程中尺寸超差的原因,提出了减少加工超差的相关措施,能提高模具加工的合格率、减小模具的加工成本、缩短模具的生产周期。随着航空航天产品的飞速发展,模具制造将朝着数字化、柔性化的方向发展,模具设计和制造在未来亦将发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]张玉峰.航天航空制造业模具应用研究[J].金属加工:冷加工,2010,(09):22~24
[2]冯玉昌.模具热处理变形及其控制方法的探讨[J].地质装备,2007,(06):36~38
航天航空标准范文3
新常态下的中国经济在中国政府强有力的推动下稳步转型,中国机床工业和机床市场也在经历转型,德马吉森精机很荣幸能够以自己不断的创新来积极参与其中,我们从未停止创新的脚步。2014年,具有新纪元意义的CELOS问世,让创意变成成品的流程更加简单快速,19款全新机型、全新的DMG MORI设计,几乎以全球同步的速度推向中国市场。德马吉森精机集团坚持“为了市场,深入市场”,预计到2016年全球年产能将达到20000台。
2014年,德马吉森精机在中国市场的整合已经形成了更为广泛的服务网络,未来我们可以为客户提供更多本地化优势服务。目前德马吉森精机中国在全国有超过160名技术服务人员,包括70名拥有专业技术和行业洞察力的应用工程师和20名培训师,有超过30个技术服务中心,新的服务热线也已于2014年4月1日开通,24/7服务热线在线提供专家建议。我们致力于实现“全球网络,快速现场”,希望通过对本地化服务力量的不断强化,为中国市场提供最多元化的机床解决方案,以最广泛的服务网络来提供快速服务响应及高备件可用性;提供资深专业化的应用技术、培训课程和交钥匙服务。
2014年德马吉森精机上海工厂完成生产设施扩建,产能可达80台/月,大约22000平米的天津新厂内200名高素质的工人每月可生产高达100台高精密的卧式加工中心,这些本地化的生产在为中国用户研发专属定制产品的同时,最大限度地保证原产国的品质。我们通过不断投资高科技生产厂、高质量部件和高素质员工,持续强化中国业务。未来我们还会寻求更高层次的本地化,通过产业分工与本地优秀的企业进行合作,将他们的创新能力整合到我们的全球价值链中,饯行“中国制造,为中国而造”的承诺。
2015年,在全球瞩目的CIMT期间,我们将在近2000平方米的超大展位上向中国市场最大程度地展现我们最新的产品、技术和理念,预计会展示30台机床产品,其中包括4台世界首秀、3台亚洲首秀和12台中国首秀机型。展出机型包括适用于高生产力大批量生产的超紧凑型卧式加工中心i50,以及聚焦于增材制造的LASERTEC65 3D,通过激光熔覆和铣削的独特结合,可实现最佳表面和零件精度。
德马吉森精机集团集技术驱动与服务于一体。我们要整合所有的技术资源,为我们的客户提供从售前的技术咨询到售后的机床尊享终身服务。开放参观日活动也是德马吉森精机中国重要的市场服务内容之一,我们不仅通过面对面的交流,了解客户的真实需求,展示先进的制造水平,更重要的是把先进的理念传递给市场,帮助客户实现自我提升。2015年,德马吉森精机中国将先后于广东、西安、天津、上海各地技术中心举办开放参观日活动。与此同时,我们也将继续组织客户参观团参加德国弗朗顿(Pfronten)开放参观日、IGA工厂参观日和位于意大利的欧洲机床展(EMO)。
2015年,市场仍将充满变化,也仍将充满机遇。德马吉森精机集团将会重点聚焦充满市场前景的工业领域:汽车工业,我们是保时捷团队的独家高级合作伙伴,专注于为未来汽车研发零部件和使用革新材料;航天航空业,我们预期未来20年每年乘客数量增加4.7%,我们的航天航空技术中心拥有12年丰富经验,参考所有应用领域提供完整的解决方案,通过多任务复合工艺机床可以达到300%的生产效率;医疗行业,我们相信未来5年内医疗市场将每年增长8%,德马吉森精机为人体植入物、手术器材、用于核磁共振/计算机断层摄影的零部件提供高效的生产方案;模具制造业,我们为模具制造业提供更高的精度和更好的表面质量。
航天航空标准范文4
关键词:数字图像 处理技术 特点 应用分析
中图分类号:TM206 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)12-0231-02
图像处理技术基本可以分成两大类:模拟图像处理(AnalogImage Processing)和数字图像处理(DigitalImage Processing)。数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。其优点是处理精度高,处理内容丰富,可进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力,一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。困难主要在处理速度上,特别是进行复杂的处理。数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科,因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响。近年来,数字图像处理技术日趋成熟,它广泛应用于空间探测、遥感、生物医学、人工智能以及工业检测等许多领域,并促使这些学科产生了新的发展。
1 数字图像的主要特点
1.1 图像质量稳定
传统的模拟图像因分辨率的不同会造成图像质量的变化,在存储和复制等操作过程中,有可能会因影响图像本身的一些操作造成图像质量降低,因此图像质量稳定性能差;而如果图像经过准确的数字化之后,就可以在进行任何与图像相关的操作,都不会改变图像质量,提高了图像质量的稳定程度。
1.2 图像分辨率高
当前针对模拟图像的数字化转换技术已经逐渐成熟,针对模拟图像高精度数字化的设备也在市场上逐渐推广使用,通过该设备能够将任何一幅模拟图像转换为数组,最先进的扫描仪已经可以将单个像素的灰度区分为16个区间甚至更精细,因此目前数字化的精度已经能够满足商业需求和各领域的应用需求。影响数字图像精度的主要是单个像素的位数,位数越多,也就意味着单个像素的细分程度越高,相对应的计算数组也就越多,而对计算机而言,数组的多少并不影响其数字化计算程序的运行步骤,因此从理论上讲,数字图像的精度是可以无限提高的,且对设备的要求并不会出现质的提高,这从经济学角度奠定了高精度数字图像的推广价值。而传统的模拟图像质量提高方法主要是通过复杂的精度等级提高来实现,所要更改的是数量级的变化,因此对设备的要求也会出现大幅的提高,难以在实际应用中获得认可。
1.3 应用范围广
这里所指的应用范围不是针对数字图像处理设备而言,单纯的指可数字化的模拟图像范围,从可见光的各类图像到不可见的长、短波图像,都可以是数字化技术的应用对象,如X射线、超声波信号图像以及远红外射线图像等都可以进行数字化;从数字化图像的显示规模来看,由于其精度可以无限提升,因此其反映的图像可以是视野极其广阔的太空图片、航空图片以及大面积的图像压缩,也可以是显微镜下的高精度图像扩放,从光学显微镜到电镜下的图像。综上可以看出,数字图像处理技术的应用对象非常广泛,通过将模拟图像的信息(即灰度信息)进行分级后数字编码,然后将数字编码进行精准排列和色彩校准,就可以完美的再现模拟图像信息,并获得高精度的分辨率和稳定的输出质量,目前已知的所有图像都可以通过数字化技术来进行处理。
1.4 图像处理自由度高
图像的处理主要是通过像质改善、图像分析和图像重建三个步骤来改善图像的质量,三个步骤相互独立且内部包涵复杂的细节处理。如果单纯利用光学手段对图像进行处理,那么由于光的线性特征将导致图像的处理只能进行线性计算,因此其处理手段有限,处理效果和可操作范围都存在局限性;而数字图像处理则不受线性约束,任何的线性和非线性处理都可以非常顺利的实现,且非线性操作能够通过内置的数据分析系统来事先编制非线性轨道,从而对图像信息进行精准的操作。
2 数字图像处理技术的主要内容
数组图像处理技术不是一门简单的学科,而是综合性的研究领域,其处理技术包括不同的步骤和单项技术支持,详述如下:
2.1 图像变换
由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效地处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2.2 图像编码压缩
图像数字处理之后就将图像的模拟信息转换为数字信息,而数字信息在计算机中所占的存储空间最小,因此能够实现图像的不失真压缩,在确保图像质量的前提下降低图像的存储要求,因此该技术对需要处理大量图片的行业有重要作用。
2.3 图像增强和复原
图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立降质模型,再采用某种滤波方法,恢复或重建原来的图像。
3 数字图像处理技术的应用领域
图像是人类社会进行交流和沟通的主要途径,图像在各领域的发展中不可或缺,因此图像处理技术的发展关系着各行各业,当前图像处理技术一经广泛的应用于许多领域,现分述如下:
3.1 航天航空
数字图像处理技术在航天航空领域的主要功能是保证图像信息传递的真实性,首先将外太空采集到的图像信息进行数字编程,然后将编码用信号传递至地面控制站,由于数字不存在失真问题,所以只要将数字编码进行逆处理,就可以完成图片的完整还原,从而避免了图像的失真。目前在遥感航拍、地质勘探、城市规划和气象预报等方面已经广泛使用该技术。
3.2 通信工程方面
目前通信范围已经从原始的文字、声音、图像转向综合性的信息交流,尤其是在图像传递过程中,既要避免信息失真,又要确保庞大的图像信息顺利传送,因此可以通过数字图像处理技术将图像信息进行压缩编码后以数字形式传递,这样能够极大的提高传输效率,并确保图像信息的真实度。
3.3 工业工程方面
在工业工程领域中图像处理技术有着广泛的应用,它大大提高了工作效率,如自动装配线中质量检测,流体力学图片的阻力和升力分析,邮政信件的自动分拣,在一些恶性环境内识别工件及物体的形状和排列状态,先进设计和制造技术中采用工业视觉等等。其中值得一提的是研制具备视觉、听觉和触觉功能的智能机器人,将会给工农业生产带来新的面貌,目前已在工业生产中的喷漆、焊接、装配中得到有效的利用。
3.4 军事公安方面
在军事领域,数字图像处理技术主要用于精确的判断目标区域的信息,并实现高精度的准确打击,并可以根据高精度的环境再现制作模拟军事演习软件,能够实现动态的军事战斗信息传输、自动化管理等功能。在案件侦破方面,高精度指纹识别、脸部鉴定、残缺图像修复以及事故原因调查等都可以通过该技术实现。
3.5 其它方面的应用
数字图像处理技术已经渗透到社会生活的各个领域,如地理信息系统中二维、三维电子地图的自动生成、修复等;教育领域各种辅助教学系统研究、制作中;流媒体技术领域等等。
4 结语
虽然当前数字图像处理技术已经在航天航空、工业生产、通信工程、军事、文化以及教育等领域广泛应用,且对推动上述领域的发展起到了明显的效果,但是由于目前视觉成像技术的研究还不够深入,因此电子图像的处理技术受到了一定程度的限制,并且该技术等复杂性也造成了研究难度的加大。因此必须不断深入的对数字图像处理技术进行研究和探索,为提升图像质量提供技术保障,进而推动与之相关的各领域建设与发展。
参考文献
[1]丁秀丽,李耀旭,王新.基于数字图像的土石混合体力学性质的颗粒流模拟[J].岩石力学与工程学报.2010(03).
[2]陈勇,解成俊.基于小波分析的数字图像压缩技术研究[J].北华大学学报(自然科学版).2012(04).
[3]张维峰,刘萌,杨明慧.基于数字图像处理的桥梁裂缝检测技术[J].现代交通技术.2008(05).
[4]岳昊,李子申,邱国会,孙华.基于关系模式的变形监测数据库范式设计研究[J].地矿测绘.2009(04).
航天航空标准范文5
关键词:先进复合材料;航空航天领域;飞船;卫星;火箭;飞机 文献标识码:A
中图分类号:V257 文章编号:1009-2374(2016)13-0039-04 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.019
1 概述
现阶段,我国航空航天事业得到前所未有的发展,航空航天领域对材料的要求不断提升,为了满足航空航天领域对材料性能的要求,应该研发新型、高性能的材料,先进复合材料应运而生,其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。将先进复合材料应用在航空航天领域,能够有效地提高现代航空航天器的性能,减轻其质量。和传统钢、铝材料相比,先进复合材料的应用,能够减轻航天航空器结构重量的30%左右,在提高航空航天器性能的同时,还能降低制造和发射成本。现阶段,先进复合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料,同时,先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。因此,文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。
2 我国先进复合材料发展现状
自20世纪70年代开始,我国就开始了对复合材料的研究工作,经过40多年的研究与发展,我国先进复合材料的技术水平不断提高,并且取得了可喜的进步。现阶段,我国先进复合材料在航空航天领域中的应用,逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变,被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域,即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。但是,我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距,现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。例如,我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量,仅有少数的军用战斗机超过20%,例如J-20其复合材料的用量约为27%。我国成功研制的C9型民用飞机,单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨,标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。
3 先进复合材料简介
3.1 先进复合材料的组成
复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料,先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点,还能够对各种组成材料的优良性能进行综合,各种材料性能的相互补充和关联,能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。先进复合材料简称ACM,指的是碳纤维等高性能增强相增强的复合材料。先进复合材料的多种性能都优于普通钢、铝金属材料,在航空航天领域的应用,能够有效地减轻航空航天设备的重量,同时赋予航空航天设备特殊的性能,例如吸波、防热等。
3.2 先进复合材料的特性
先进复合材料的特性主要表现为:
3.2.1 多功能性。先进复合材料经过多年的发展,结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能,例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等,并且不同的先进复合材料的组成不同,其功能性存在一定的差别,综合性、多功能性复合材料已经成为先进复合材料发展的必然趋势之一。
3.2.2 经济效益最大化。先进复合材料在航空航天领域的应用,能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接,因此对连接部件的需求量降低,有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间,进一步降低了成本。
3.2.3 结构整体性。先进复合材料可以加工成整体部件,即采用先进复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件,用金属制造的可行性较低,采用先进复合材料能够很好地满足实际需求。
3.2.4 可设计性。采用树脂、纤维、复合结构方式,能够获得不同形状、不同性能的复合材料,例如选择合适的材料、铺层程序,能够加工出膨胀系数为零的复合材料,并且复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。
4 先进复合材料在航空领域的应用
传统的飞机制造以钢、铝、钛合金为主要材料,而传统飞机上应用比例最大、构成轻质结构主体的铝合金正在被越来越流行的复合材料所替代。我们所指的复合材料主要是以高性能纤维作为增强体,用树脂作为基体将纤维粘结在内部并固化成型的高性能塑料。随着复合材料的迅速发展和广泛应用,当前先进的复合材料在飞机上的关键应用部位和用量的多少,已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。由于碳纤维材料具有耐高温、密度低、强度大等特点,目前在航空航天领域运用最为广泛。与密度达到2.8g/cm3左右的铝合金相比,先进的碳纤维复合材料密度一般在1.45~1.6g/cm3左右;而拉伸强度可以达到1.5GMPa以上,超过铝合金部件的3倍,接近超高强度合金钢制部件的水平。这种密度低、强度刚度高的优势,使飞机的复合材料结构部件在获得与先进铝合金部件在强度刚度等综合性能方面相当的水平时,重量可以大幅减少20%~30%。复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段:第一阶段是应用于受载不大的简单零部件,可减重20%;第二阶段是应用于承力大的部件,可减重25%~30%;第三阶段是应用于复杂受力部位,如中机身段、中央翼盒等,可减重30%。复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件,如飞机的一次构造材料:主翼、尾翼、机体,二次构造材料,副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片。根据统计,小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右,军用飞机占25%左右,大型客机占20%左右。
4.1 军机上的应用
为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的需求,20世纪90年代后,西方战斗机全部大量采用复合材料结构。先进的复合材料也大大增加了军用运输机的有效载重,增大了军用飞机的载油量,克服常规材料在高超声速飞行器研制中存在的瓶颈问题。因此,先进复合材料被广泛地应用在军机上,例如,碳纤维增强树脂基复合材料,在军机主结构、次结构以及特殊部位等方面的应用,有效地提高了军机的耐腐蚀性、抗疲劳性,同时还具有明显的减重效果;再如,F22由于存在超声速巡航需求,飞机外表面会长时间与空气高速剧烈摩擦,因此在机翼复合材料上放弃了环氧基树脂,而使用双马来酰亚胺树脂基体以获得260℃的最大工作温度。
4.2 民机上的应用
民机和军用飞机不同,民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具,对安全可靠性和经济性要求更加严格。复合材料在飞机上大量应用的时间还比较短,在对材料工艺稳定性和有关试验数据尚不十分充分的情况下,应用较多含量的复合材料需要大量时间和实践的积累。民航上的复合材料应用受限,使用分为两类:结构件用复合材料、舱内材料。
以波音787为例,每架飞机的结构比例中有50%是重约35吨的复合材料,这意味着它从材料密度上就减轻了15吨左右的重量。而空客也不甘示弱,新的A350客机改名为A-350 XWB,XWB意为超宽机身,复合材料的比例达到了52%,是现在所有大型商用飞机中最高的。A-350XWB的机体比B-787还宽13cm。作为世界上仅有的两个大型商用飞机研制巨头,波音、空客先后推出复合材料占结构比例50%的主力型号,这意味着大型客机结构设计以复合材料为主要材料的时代已经拉开序幕。波音787等新一代复合材料飞机上实现的性能提升,并不仅仅是依靠低密度材料减重得来。实际上复合材料在工艺、结构力学设计上,都有着传统金属材料所完全无法比拟的优势,比如复合材料可以做出超大尺寸的整体结构部件,而且尺寸大小不会随着温度高低而产生变化。
国产大飞机在复合材料的应用上还比较保守,公开的报道显示,复合材料的使用量约占C919飞机结构重量的20%。飞机上使用的复合材料主要是碳纤维增强树脂基复合材料,它们具有高耐腐蚀、质量轻等特点,在这些性能上的确要超过一般的金属材料。通常复合材料的价格大约是常规铝合金材料的几十倍,即便是我们看起来已经很金贵的铝锂合金材料,其价格也比复合材料低得多,所以C919仅为波音737价格的1/2左右。
4.3 航空发动机上的应用
对于航空领域,特别是发动机的结构设计制造而言,高性能系统所需的轻质和耐高温等特性越来越重要。航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传统传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务于一体化产业集群。新的材料和工艺不断研发以应对新一代航空发动机的发展趋势,尤其是先进复合材料的应用,GE-AEBG公司、惠普公司在制造飞机发动机零部件时都采用了先进复合材料,主要包括风扇出风道导流片、风扇罩、推力反向器等部位。先进复合材料在航空发动机上的应用具体表现在以下两个方面:
4.3.1 陶瓷基复合材料的应用。陶瓷基复合材料是将碳化硅陶瓷纤维与碳化硅基底材料复合后,再涂覆一层专用涂层提升其性能,密度仅为金属材料的三分之一。由于陶瓷基复合材料具有的耐高温属性,因此在发动机流道中使用空气代替,在发动机高温区只需要较少甚至不需要冷却气体,涡轮扇发动机大幅减重,意味着发动机运转效率更高,提高了发动机的性能、耐久性、燃油经济性和高推重比。F-35战斗机使用的F135发动机是有史以来战斗机上安装过的推力最大的喷气式发动机,F135使用了陶瓷基复合材料(CMC),主要用在F135-PW-600喷管的外侧部分。
以GE航空集团为例,陶瓷基复合材料在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。通用电气航空集团将于2016年新建两个复合材料制造厂,用于碳化硅和陶瓷基复合材料的批量制造,这两种复合材料都是制造喷气式发动机零部件的必备材料。GE公司是所有厂商中第一个决定使用CMC制造旋转叶片的,通过把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车,它们已经证明了旋转CMC叶片的性能,这是一个重要的里程碑。
4.3.2 树脂基复合材料的应用。树脂基复合材料具有降噪能力强、耐腐蚀性强、耐疲劳能力好、比模量高、强度高等众多优点。通过将树脂基复合材料应用在航空发动机的冷端结构、反推力装置以及发动机短舱等结构上,不仅能够降低发动机的重量,还能够提高发动机的耐腐蚀性、抗疲劳性以及强度等。例如,JTAGG验证机的进气机匣利用PMR15树脂基复合材料,该种先进复合材料的应用比传统铝合金进气机匣的重量降低了25%。
4.4 新型验证机及无人机上的应用
现代战争理念的改变,使无人机倍受青睐,无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外,还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长,隐身性能更好,制造更加简便快捷,成本更低等,其中关键技术之一就是大量采用复合材料,超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。和传统的铝合金混合结构相比,以复合材料为结构的无人机,例如“全球鹰”“捕食者”等无人机都采用先进复合材料。以“全球鹰”为例,该种无人机的机翼、尾翼都采用石墨/环氧复合材料,采用该种复合材料制造的无人机,和传统铝合金混合结构的重量相比降低了65%。再如,诺斯罗普・格鲁门公司研发的X-47无人战斗机,为了满足生存力、机动性、隐身性能等特殊要求,该无人机除了接头部位采用了少量的铝合金外,几乎整个机体都采用先进复合材料。依靠复合材料,设计师还可以做出传统金属材料所无法达成的气动力学设计,比如超声速飞行的前掠翼飞机。
5 先进复合材料在航天领域的应用
5.1 卫星和宇航器结构材料
卫星结构的质量会影响对运载火箭的要求以及卫星功能,卫星结构的轻型化设计已经成为卫星结构发展的趋势之一。国际通讯卫星中心的推力桶采用先进复合材料,该种推力桶质量比传统铝结构的质量降低了30%左右,降低的重量可以增加460条电话线路,同时还能够有效地降低卫星的发射费用。欧美国家卫星结构的质量为总质量的1/10,其原因就是大量的应用了先进复合材料。现阶段,我国神州系列飞船、风云二号气象卫星等都采用碳纤维/环氧复合材料,有效地降低了总体重量,同时发射成本也显著降低。
5.2 导弹用结构材料
现阶段,美国已经将先进复合材料作为导弹弹头结构壳体、级间段、仪器舱等部件的主要材料,洛克希德导弹与宇航公司指出,采用碳纤维/环氧复合材料制造的导弹比传统铝结构导弹的重量减轻40%。现阶段,采用先进复合材料的导弹发射筒也被国外发达国家应用在战术、战略型号上,例如,俄罗斯的“白杨M”导弹、美国的“MX”导弹都采用复合材料发射筒。因为先进复合材料导弹发射筒和传统金属结构相比,其结构质量显著降低,能有效地提高战略、战术导弹的灵活性。在战术导弹领域,先进复合材料结构的导弹发射筒更加灵活、应用范围更加广泛。现阶段,我国也研发了先进复合材料结构的战略导弹和导弹发射筒,还研发了先进复合材料仪器舱,有效地提高了战略导弹的灵活性和机动性,应用效果良好。
5.3 运载火箭结构材料
国外发达国家于20世纪50年代开始应用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体代替传统的钢壳,例如,美国的“北极星A-3”潜地导弹,采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体,其重量比采用传统钢壳的“A-1”轻了55%左右,随后研发的“MX”“三叉戟1”的三级发动机壳体,全部都采用芳纶/环氧复合材料,该种结构形式的壳体质量比纤维缠绕成型玻璃体壳体的重量减轻了50%左右。随着先进复合材料的发展,其在运载火箭发动机壳体中的应用优势越来越明显,并且先进复合材料被应用在三叉戟Ⅱ、德尔塔Ⅱ-7925运载火箭等型号中。现阶段,我国运载火箭发动机壳体制造业逐渐的开始应用先进复合材料,虽然起步较晚,但是经过40多年的发展获得了巨大的进步,经过多年的研发,已经成功地将芳纶/环氧复合材料、玻璃纤维/环氧复合材料应用在运载火箭发动机壳体中。先进复合材料在运载火箭结构设计中的应用,有效地降低了运载火箭发动机的重量,同时提高了运载火箭发动机的性能。
6 复合材料在航空航天领域的发展前景
先进复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准,同时也是提高航空航天器结构先进性的重要物质基础和先导技术。由于我国先进复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距,但是我国已经进行大量投入来强化先进复合材料方面的研究,其发展前景良好。未来先进复合材料的发展主要表现在以下四个方面:
6.1 智能化
智能型先进复合材料和结构的研究,能够创造巨大的经济效益和社会效益,智能型先进复合材料在航空航天器外表的应用:在未来航空器表面增加各种传感器,能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测,同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态,以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。
6.2 多功能化
在减小航空航天器体积的基础上,为了提高航空航天器的突防能力,许多结构部件需要具备多种功能,多功能先进复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能,现阶段,多功能先进复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。
6.3 质量轻、性能高
目前,我国先进复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右,和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国先进复合材料的整体性能较低,并且结构的整体性相对较差。因此,在未来的发展过程中,应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究,研发整体性好、强度高和韧性高的先进复合材料,同时使复合材料的减重率超过25%。
6.4 低成本
成本较高是限制先进复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一,为了解决该问题,应该对先进复合材料的制造工艺进行研究,采用科学的制造工艺进行先进复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造,同时采用先进的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等,提高先进复合材料的生产效率,提高其成品率,以此降低先进复合材料的成本。
7 结语
综上所述,经过40多年的发展,我国先进复合材料工业逐渐形成了一个完整的体系,并且部分先进复合材料已经成功地应用在航空航天器生产实践中,获得了良好的效果。但是,从整体上来说我国先进复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此,我国先进复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快先进复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究,同时借鉴国外的先进技术和经验,解决我国先进复合材料在航空航天领域应用的各种难题,以此提高我国航空航天器的各种性能,进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。
参考文献
[1] 王衡.先进复合材料在军用固定翼飞机上的发展历程
及前景展望[J].纤维复合材料,2014,(4).
[2] 朱晋生,王卓,欧峰.先进复合材料在航空航天领域
的应用[J].新技术新工艺,2012,(9).
[3] 吴良义.先进复合材料的应用扩展:航空、航天和民
用航空先进复合材料应用技术和市场预测[J].化工新
型材料,2012,40(1).
[4] 何东晓.先进复合材料在航空航天的应用综述[J].高
科技纤维与应用,2006,31(2).
[5] 刘强.碳纤维复合材料在航空航天领域的应用[J].科
技与企业,2015,(22).
[6] 高琳.智能复合材料在航空、航天领域的研究应用
[J].纤维复合材料,2014,(1).
[7] 徐倩.航空碳纤维复合材料切削研究[D].北方工业大
学,2010.
[8] 施晶晶.航空复合材料可重入制造过程建模与调度方
法研究[D].南京航空航天大学,2014.
[9] 沈军,谢怀勤.先进复合材料在航空航天领域的研发
与应用[J].材料科学与工艺,2008,16(5).
[10] 王春净,代云霏.碳纤维复合材料在航空领域的应
用[J].机电产品开发与创新,2010,23(2).
[11] Yin-hsuan Lee,Chuei-Tin Chang,David Shan-
Hill Wong,Shi-Shang Jang.Petri-net based
scheduling strategy for semiconductor manufacturing
processes[J].Chemical Engineering Research and
Design,2011,89(3).
[12] El-Khouly I.A.,El-Kilany,K.S.El-Sayed,
A.E.Modeling and simulation of re-entrant flow
shop scheduling:an application in semiconductor
航天航空标准范文6
Abstract:the mechanical transmission system is widely used in national defense, aerospace, production and other fields of industry. Among them, the gear transmission system is the most frequently used mechanical transmission mechanism. However, because of long time of mechanical work, gear wear and tear parts easily happened, and lead to the occurrence of a variety of mechanical failure. In this paper, the author analyzes the gear transmission process, the system fault diagnosis methods and solutions.
关键词:机械传动系统;故障诊断及解决
Keywords: mechanical transmission system; Troubleshooting and solutions
1. 引言
机械传动系统广泛运用于国防、航天航空、生产等各个领域及行业中,因此,确保其安全性和可靠性具有非常重要的意义。齿轮传动系统,作为当今世界上运用频率最高的机械传动系统之一,对其故障的早期、及时诊断和解决,不仅有利于经济合理地安排设备维修的时间,更能有效避免重大人身或设备伤亡事故的发生。
2. 齿轮传动系统故障的诊断方法
2.1 常见齿轮传动系统故障
根据经验总结,常见的齿轮传动故障一般可分为两种:一种是分布在一个齿轮的各个轮齿上的分布式故障;另一种则是只集中于一个齿轮的某一个或者某几个轮齿上的局部故障。以下就具体的系统故障做诊断方法分析。
2.2 齿轮故障的诊断方法
2.2.1 小波分析方法
小波变换是一种多分辨率的时频分析方法。目前,齿轮传动故障分析中使用最广泛的小波分析方法是二进离散小波变换法。而随着小波分析技术的不断发展,和计算机容量、运算能力的飞速提高,连续小波变换也开始逐步应用于齿轮传动故障的诊断分析。而且,与二进离散小波变换相比,连续小波具有时间和尺度网格划分更细致、小波基无需正交和具有“时(移)不变”特性等多方面优势,更适合机械动态信号的检测和故障诊断。
2.2.2 神经网络分析方法
神经网络,在充分学习经验样本的基础上,将知识转换成为神经网络的权值和阈值,并将其存储在整个神经网络中。虽然神经网络模型可以映射出故障征兆的特征空间和模式空间,但是它不能解释故障诊断的技术内容和实质,因此又相当于知识表达的“黑箱结构”。人工神经元网络,是基于对人大脑中神经元结构特性的模仿,而建立起来的一种简单的非线性动力学互联网络。人工神经元网络的优点很多,例如:具有大规模并行处理能力、适应性学习和处理复杂多模式。BP网络、Hopfield网络和BAM网络是齿轮传动系统故障诊断领域常用的3种神经网络。其中,BP网络可以看作是一个静态的系统,具有模式分类能力。
2.2.3 独立变量分解法
之所以使用独立变量分别是存在两方面原因的。一方面,由于齿轮箱体表面测量到的振动信号是齿轮传动系统的振源信号与系统结构的脉冲响应函数的卷积,直接对齿轮传动的振源信号进行故障诊断非常困难;另一方面,独立分量分析法(ICA)是具有盲源分离和盲反卷积功能的新型多变量数据统计方法。因此,独立分量分析法在齿轮传动系统故障的诊断中具有非常重要的作用。根据ICA盲源分离原理进行齿轮传动故障诊断的方法主要可分为3类:①振动信号的盲源分离;②振动信号的单向分解;③利用部分已知信息进行盲源分离。ICA反卷积运算方法也是多种多样,例如:窄带信号卷积模型法。
3. 齿轮故障的解决方法
3.1 正确安装和使用齿轮传动系统,是预防系统故障发生的重要环节
只有严格遵守相应的安装程序和操作技能要求,对齿轮传动系统进行正确的安装和使用,才能确保机械设备的正常运行。首先,要注意齿轮安装的精度要求。齿轮安置精度的肯定,要在连系传动齿轮的承载本领和使用寿命的基础上举行肯定。其次,不管是新安置、改换齿轮,仍是检验安置齿轮,都应该严格依照技术标准请求执行。最后,为了防止过度损坏齿轮的轴承或出现断轮,安装时切忌用铁锥敲打。
3.2 正确使用和管理剂,是延长机械传动齿轮使用寿命,减少故障发生的关键环节
剂的正确使用和管理,对避免齿轮传动系统故障的发生,延长其使用寿命具有至关重要的作用。一方面,为了防止齿轮的加速老化磨损和使用寿命的不正常缩短,应该结合齿轮的运转情况、工作条件和环境等因素,正确使用剂。首先要科学记录传动齿轮的工作情况、每个部位使用的剂型号、使用时间等。然后根据出厂标准制定维修计划,并结合实际工作环境和季节的变化,及时、适当地更换和加装剂,保证机械传动齿轮的正常工作。另一方面,还应该严格以科学的技术标准为指导,对剂的选择、使用和更换过程进行严格把关。
3.3 完善生产技术和管理,对避免机械传动齿轮故障也有重要意义
虽然机械传动齿轮只是一个生产部件,但它与机械的轴和轴承都是相互联系、相互作用的,每个部件的精度对生产都有重要影响作用。因此,必须严格按照出厂标准,对每一个部件进行安装调试,以保证传动齿轮和相关设备的精度,从而确保生产。日常生产管理过程中,也要在严格按照技术要求进行的基础上,对其进行综合的科学化管理,避免超负荷、故障生产。
4. 结论
齿轮传动系统在国防、农业、工业和生产等领域的机械设备中都有广泛的运用。因此,及时、早期的诊断和解决齿轮传动系统中的故障,确保其安全性和可靠性具有非常重要的意义。首先,本文以小波分析方法、神经网络分析方法和独立变量分解法为例,详细分析了齿轮故障的的诊断方法,并对故障的解决提出了3点建议:①正确安装和使用齿轮传动系统;②正确使用和管理剂;③完善生产技术和管理。
参考文献:
[1]李涛.探析机械传动系统关键零部件故障预测技术[J].中小企业管理与科技,2014(8).
[2]闫慧.关于采煤机械传动齿轮失效问题的探讨[J].科技创新与应用,2011(19).