基于直通式电磁处理技术的残余应力处理实验研究

为了研究直通式电磁处理技术在降低铁磁构件的残余应力中的应用,设计了焊接残余应力电磁处理实验并对处理前后的残余应力进行了测试,测试结果表明:直通式电磁处理技术能够在一定程度上降低残余应力。同时,分析了相应的处理机理,为提高船舶、武器等的焊接工艺和降低残余应力提供理论基础和技术支撑。     

电力机车主传动齿轮轴油孔孔角超声冲击强化处理

针对电力机车齿轮轴油孔处萌生疲劳裂纹的问题,提出了超声冲击强化与表面抛磨复合处理齿轮轴油孔孔角的方法,并研究了处理前后齿轮轴表面完整性、组织、硬度及残余应力变化情况。结果表明:处理后的齿轮轴孔角处产生了倒角,去除了表面加工纹理,表面粗糙度降低了52.7%,表面完整性得以提高;齿轮轴孔角附近材料产生了明显的加工硬化,表层显微硬度提高了44.8%,形成了约80μm厚的超细晶和纳米晶层,并引入了较大的残余应力。表面完整性、细晶强化作用和残余应力等方面联合作用将改善齿轮轴的抗疲劳性能。     

超声冲击处理改善22SiMn2TiB装甲钢抗应力腐蚀性能研究

采用超声冲击处理工艺对22SiMn2TiB装甲钢试样进行了表面冲击强化,采用四点弯曲加载装置将处理和未处理的试样在3.5%NaCl溶液中进行了150 d的应力腐蚀试验。用X射线应力测定仪测定了应力腐蚀试验前试样表面的残余应力,用扫描电镜和透射电镜观察了处理后试样的断面组织。分析了超声冲击处理引起的残余应力和断面组织变化对改善装甲钢抗应力腐蚀性能的作用。结果表明,超声冲击处理引入的残余压应力和表层晶粒细化可以大大提高22SiMn2TiB装甲钢的抗应力腐蚀性能。     

激光冲击“残余应力洞”的参数影响

在激光冲击强化过程中,光斑边界处会产生表面稀疏波,并向光斑中心传播、汇聚,使中心区域材料发生反向塑性变形,造成光斑中心区域残余压应力缺失,从而形成材料表面"残余应力洞"现象。利用ABAQUS有限元软件进行了圆形高斯光斑的激光冲击强化数值模拟,讨论了不同材料和模型尺寸、激光冲击参数等因素对"残余应力洞"的影响规律。结果表明,随着冲击波峰值压力、冲击波作用时间、冲击次数的增加,"残余应力洞"现象随之加剧;而随着材料动态弹性极限、光斑大小、冲击波上升时间、光斑搭接率的增加,"残余应力洞"现象则会随之减弱。该研究可为后期激光冲击强化光斑光学整形技术的应用,以及基于残余应力场优化的工艺设计提供依据。     

表面小缺口损伤的超声深滚抗疲劳强化处理

为研究超声深滚处理技术(Ultrasonic Deep Rolling,UDR)对零件表面损伤的抗疲劳修复与强化作用,制备了Ti-6Al-4V缺口疲劳试件,采用UDR技术对缺口疲劳试件进行了深滚强化处理。通过疲劳试验对比了深滚处理前后的缺口试件的抗疲劳性能。采用体视显微镜对疲劳断口和深滚处理后缺口附近的塑性变形进行了观察分析,根据名义应力法和局部应力应变法对缺口件的疲劳寿命进行了计算,并与试验结果进行了比较。结果表明:试验结果与计算结果较接近;与未经超声深滚处理的试件相比,经超声深滚处理后缺口试件的疲劳强度由276 MPa提高到523 MPa。断口分析表明:经超声深滚处理后疲劳裂纹源下移到缺口根部以下0.68 mm处,说明超声深滚在缺口根部引入的残余压应力是提高缺口试件疲劳强度的主要原因。     

军事系统工程专业委员会第十五届学术年会研究成果述评

从基本理论与方法的应用与创新、模型研究、作战实验技术研究、指挥控制系统研究、管理信息系统开发与应用等五个方面详尽评述了中国系统工程学会军事系统工程专业委员会第十五届学术年会的研究成果,并提出了当前军事运筹与系统工程学科研究所存在的问题与不足。     

超声深滚对高强铝合金超声波焊缝组织与性能的影响

采用超声深滚工艺处理了2A12铝合金、2A11铝合金的超声波焊缝,通过扫描电镜和透射电镜观察、纳米硬度测试、残余应力测试、有限元应力分析和拉伸试验等方法,研究了焊缝处理前后的组织结构和力学性能.结果表明:超声深滚处理可以去除焊缝表面的超声波焊接压痕,降低焊缝表面的应力集中.超声深滚处理后,结合界面的焊接残余应力由处理前焊接状态的56 MPa转变为处理后的-44 MPa.此外,超声深滚处理产生的塑性变形使结合界面发生进一步的动态回复,形成较为均匀的层状亚晶组织.超声深滚处理后,超声波焊缝的平均结合拉伸力提高了约36％.     

制备工艺对弧焊成形件性能影响研究进展

阐述了弧焊工艺参数、搭接量、层间冷却时间、焊接路径规划以及激光-弧焊复合焊接工艺对成形件组织性能(残余应力、温度场、组织、硬度、抗拉强度)影响的研究现状,总结了尺寸与性能控制一体化快速制造、尺寸控制和表面改性复合快速制造、基于机械加工特征的性能控制等研究新进展,最后指出未来性能控制研究应在性能控制建模、几何尺寸与表面性能控制的顶层设计、弧焊快速制造与纳米表面工程的复合运用等方面加以重视。     

成果转化

中国航空附件研究所飞机机轮与刹车系统 飞机机轮与刹车系统研究室荟萃了国内一流的专业技术人才,配备了一套完整机轮、刹车系统、部件及刹车材料性能检测试验设备,在开发刹车系统及刹车材料的应用方面成果显著。该专业的主要技术成果及产品有:     

SOPC技术在某型导弹故障检测上的应用研究

本文首先阐述了SOPC技术的特点及优势,针对现有某型导弹检测设备在实际应用中存在的不足,提出了SOPC技术在导弹故障检测上的应用前景。考虑到导弹故障检测系统在扩展性、适用范围、检测速度、操作复杂程度等方面的要求,借鉴SOPC技术在其他领域的成功经验,采用软硬件协同设计的方法,设计了导弹检测系统的系统结构,并介绍了该系统的功能及检测过程,用于实现对导弹性能参数的自动化测试和故障诊断。     

火控产品环境与可靠性工程技术应用初探

本文简述了环境与可靠性工程技术的基本概念,特点和发展动向。并针对某火控产品的具体功能特点,提出和应用环境应力筛选技术,剪裁原理以及环境与可靠性工程技术的“交融性”,探索了一条提高某火控产品质量和可靠性水平的新途径。     

火控系统故障诊断与性能检测设备研究

从设备主要功能、设备硬件设计、检测软件及故障诊断软件设计等方面,系统地分析了检测设备的总体设计方案,功能特点,信号采集、处理与控制等。设计过程突出了理论与实践相结合的设计理念,针对某型火控系统的特点,结合实际研制过程,该方法具有较好的应用推广价值。     

【专题】面向精打产品的红外图像数据采集、治理和应用

面对复杂严酷的战场环境,红外成像精打产品的智能化水平和抗干扰能力是产品生存的重要因素,而图像大数据技术是红外成像精打产品提升技术能力的重要保障。本文结合红外成像精打产品智能化能力提升的需求,提出了面向精打产品的图像数据获取、历史数据及新增数据治理、数据挖掘应用的全过程实用方法,实现了特定目标红外图像数据增补及海量图像数据的高效管理与智能应用;并在图像大数据的支持下,研发了智能信息处理算法性能评价平台和目标检测算法,有效提升了精打产品的智能化水平和实际应用能力。开展基于实际应用需求的图像数据采集、治理和应用技术研究是提升精打产品性能的重要途径,也能够为智能信息处理技术在精打产品上的落地应用提供有力支撑。     

面向精打产品的红外图像数据采集、治理和应用

面对复杂严酷的战场环境,红外成像精打产品的智能化水平和抗干扰能力是产品生存的重要因素,而图像大数据技术是红外成像精打产品提升技术能力的重要保障。本文结合红外成像精打产品智能化能力提升的需求,提出了面向精打产品的图像数据获取、历史数据及新增数据治理、数据挖掘应用的全过程实用方法,实现了特定目标红外图像数据增补及海量图像数据的高效管理与智能应用;并在图像大数据的支持下,研发了智能信息处理算法性能评价平台和目标检测算法,有效提升了精打产品的智能化水平和实际应用能力。开展基于实际应用需求的图像数据采集、治理和应用技术研究是提升精打产品性能的重要途径,也能够为智能信息处理技术在精打产品上的落地应用提供有力支撑。     

武器装备环境例行试验的有效性研究

本文首先介绍了环境例行试验及其作用,给出了环境例行试验在某型产品上的应用实例,指出了环境例行试验的不足之处。之后介绍了环境应力筛选在某型产品上的应用效果。通过对比指出应积极推行环境应力筛选,尽量不进行环境例行试验。     

智能化导弹质量检测方法研究

导弹是由各种类型装备组成的综合性很强的复杂系统,智能技术的引入进一步丰富了智能导弹质量特性的内涵,对质量检测和控制提出了更高要求,需要开发与之相适应的检测方法。本文先给出了智能导弹的定义和内涵,分析了其智能特性,接着概述了智能化导弹的结构组成,分析了各智能部件的功能和结构组成,从智能化导弹结构组成及测试参数、智能化部件的嵌入式软件作用、零部件机械加工精度等方面提出了智能化导弹质量检测的需求,并在此基础上结合智能化制造等技术提出了在线检测、自动检测/测试、BIT自检、软件测评技术以及弹载遥测的智能化导弹质量检测途径和方法。     

【专题】智能化导弹质量检测方法研究

导弹是由各种类型装备组成的综合性很强的复杂系统,智能技术的引入进一步丰富了智能导弹质量特性的内涵,对质量检测和控制提出了更高要求,需要开发与之相适应的检测方法。本文先给出了智能导弹的定义和内涵,分析了其智能特性,接着概述了智能化导弹的结构组成,分析了各智能部件的功能和结构组成,从智能化导弹结构组成及测试参数、智能化部件的嵌入式软件作用、零部件机械加工精度等方面提出了智能化导弹质量检测的需求,并在此基础上结合智能化制造等技术提出了在线检测、自动检测/测试、BIT自检、软件测评技术以及弹载遥测的智能化导弹质量检测途径和方法。     

反无人机视觉检测与跟踪技术进展分析

为应对无人机“黑飞”“滥飞”等对国防和公共安全造成的巨大威胁,反无人机技术研究成为当前迫切的现实需求。首先,对比分析雷达、无线电、声音、机器视觉4类典型的反无人机检测技术;其次,重点针对反无人机的视觉检测与跟踪技术,从目标检测、无人机识别、无人机跟踪等角度,详细分析视觉检测与跟踪关键技术的优势与不足,以及各项技术在反无人机检测跟踪中的应用情况及改进策略;最后,探讨应用中较为突出的检测精度、跟踪遮挡、实时性、数据集收集标准、多技术融合5个方面问题和发展趋势,为相关技术研究提供参考。     

面向对象的燃气发生器地面试验柔性控制模型与实现

根据燃气发生器地面试验对控制的需求,分析了其控制行为,提出了面向对象的燃气发生器地面试验柔性控制模型。模型先进合理,符合目前测控技术发展的方向。在该模型基础上实现了柔性控制系统,能够满足各种型号的燃气发生器地面试验对控制的需求,并在试验中得到了成功的应用。与以前的控制系统相比,该系统具有可靠性高、结构简单、操作简单灵活等特点。     

残余应力作用下脆性膜/基材料的断裂行为

假定膜内的残余拉应力足以使膜发生开裂,利用膜/基材料中含弹性界面层的剪滞模型,研究了脆性膜/基材料在残余应力作用下的开裂行为特征,探讨了膜内正应力、膜/基界面切应力的分布规律,获得了膜的裂纹密度与残余应力大小之间的解析表达式。在裂纹密度、材料的力学和几何参数确定的情况下,该解析表达式可以用来评估残余应力的大小。最后,分析了膜的裂纹密度与残余应力、膜的厚度、弹性模量、断裂强度以及界面层的切变模量之间的内在关联,绘出了这些参数影响膜裂纹密度的变化曲线。