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航天复杂薄壁零件加工工艺知识图谱构建及其应用

航天复杂薄壁零件加工工艺知识图谱构建及其应用

摘要: 针对航天复杂薄壁零件加工工艺数据结构化程度低、难以重用等问题，将知识图谱引入工艺设计领域，提出了一种典型的复杂薄壁零件加工工艺知识图谱构建方法。首先，自顶向下定义工艺知识层次结构，利用本体建模构建了模式层; 其次，利用知识抽取、知识融合及本体关系建立的方法自底向上构建了数据层，通过Neo4j图数据库完成了模式层与数据层的映射，并实现了工艺知识的可视化表征和快速检索; 然后，在构建完成的工艺知识图谱基础上，结合零件属性和特征拓扑关系的相似度实现了工艺路线推荐; 最后，搭建了复杂薄壁零件加工工艺知识图谱可视化系统，并以框段类零件为例展示了工艺知识检索与工艺路线推荐功能。研究结果表明: 对基于知识图谱和相似度计算的工艺路线推荐模型进行了500次测试，有94.7% 的推荐列表中存在与目标零件相符的工艺路线。这证明了该工艺知识图谱的构建方法是可行的，并且其对工艺设计工作起到辅助决策作用，可以有效提高工艺查询和设计的效率。
航空 2025年04月03日
抗氧化烧蚀超高温陶瓷涂层研究进展

抗氧化烧蚀超高温陶瓷涂层研究进展

摘要：现代航空航天器的快速发展对其高温结构材料的性能要求日趋提高，超高温陶瓷（UHTCs） 涂层具有高熔点、优异的耐烧蚀性能和化学稳定性，是极具潜力的航天发动机、高超声速飞行器的热防材料。系统介绍了UHTCs涂层的发展概况，重点综述了碳化物和硼化物UHTCs的抗氧化烧蚀性能、研究现状和不足，并展望了该类涂层材料的发展前景和趋势，以期为耐烧蚀超高温复相陶瓷涂层材料的开发提供有益参考。
航空 2026年09月14日
航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

摘要： 轻量化技术是指在满足结构性能需求的前提下，通过对材料、结构和制造工艺等方面的优化，减少结构质量的技术，已经成为新一代航空航天装备发展的关键技术之一。本文首先分析了轻量化技术的发展历程。其次，从设计原理、组成方式和优化方法角度，介绍了仿生结构设计、胞元结构设计和高效拓扑优化设计三类轻量化设计方法。然后，从轻量化制造工艺和模式的角度阐述了增材制造、协同制造和复合材料制造在航空航天结构轻量化制造中的应用。最后，讨论了轻量化技术面临的挑战和未来的发展。
航空 2024年10月12日
激光增材制造在航天领域的实践与展望

激光增材制造在航天领域的实践与展望

摘要：航天装备大型化、精密化、高性能化的发展趋势使传统加工工艺在航天构件制造方面面临挑战，具有复杂结构一体化成形、高精度成形特性的激光增材制造技术为航天构件的高质量生产提供了新途径。航天领域对极限制造和柔性制造的需求日益增长，激光增材制造的工艺、设备、产线正面临严峻考验。从航天构件典型结构特点入手，阐述了激光增材制造工艺在航天构件高质量制造方面取得的进展。进一步，以航天构件发展需求为导向，介绍了激光选区熔化成形装备和激光熔化沉积装备在航天领域中的发展现状及设计方向。同时，针对航天构件生产中多品种、小批量的特点，探讨了增材制造生产线在提升制造效率、降低成本和提高可靠性方面的最新进展。从激光增材制造工艺、设备和智能生产线三方面入手，系统地介绍并分析了激光增材制造技术在航天领域中的应用现状，并对其发展前景进行了展望，为激光增材制造技术在航天领域中的进一步应用提供了指导，也为该技术在航天制造中的深入发展指明了方向。
航空 2024年12月26日
机器学习驱动的航空增材制造技术典型应用与发展趋势

机器学习驱动的航空增材制造技术典型应用与发展趋势

摘要：增材制造技术为航空航天领域复杂金属构件的一体化成形与轻量化设计带来了革命性机遇，该技术极为契合复杂轻量化结构、一体化成形功能部件以及快速迭代研发的迫切需求。以机器学习为代表的数据驱动技术，为解决航空增材制造的质量控制、工艺优化与创新设计难题提供了强大赋能。本研究系统综述了机器学习在激光增材制造过程在线监测与工艺参数优化中的技术路径，深入探讨了机器学习在冶金缺陷预测和力学性能评估方面的前沿研究，阐述了机器学习在多元合金开发与航空领域几何结构优化设计中的突破性应用。
航空 2026年09月04日
热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

摘要：随着航空工业的不断发展，航空发动机性能逐渐提高，发动机涡轮前进口温度也不断提高，为改善涡轮叶片在高温下的服役性能，热障涂层（Thermal Barrier Coatings，TBCs）得到了广泛应用。然而，随着日益复杂的运行环境，TBCs表面的CMAS腐蚀问题日趋严峻，为解决这一问题，国内外学者从各个角度对CMAS腐蚀问题进行了大量研究，并提出了一系列的改进方法。基于目前国内外在TBCs的CMAS腐蚀问题上取得的研究进展，概述了CMAS问题的起源，介绍了CMAS的物相组成、结晶特征、黏度等特性，随后分析了CMAS作用于TBCs上的腐蚀机理，并从表面防护层制备、YSZ材料改性、新材料设计和仿生结构构筑四个方面介绍了当前CMAS腐蚀防护方法的最新研究进展。最后对超高温下TBCs抗CMAS腐蚀的研究方向进行了展望。
航空 2026年04月29日
航空锂电池热失控燃爆火焰抑制阻火单元研究

航空锂电池热失控燃爆火焰抑制阻火单元研究

摘要：航空锂电池系统热失控产生的燃爆火焰对机上周围设备、线路和结构的高温热冲击危害极大。构建波纹型阻火单元及其前后5 cm 流体域的仿真模型，通过分析热失控过程中温度和压力流通特性可知，阻火单元芯体孔高越大越有利于减少电池燃爆舱内部压力积聚，芯体孔高越小更利于热量吸收和限制热量逸出，厚度越大则对火焰的抑制和控制流体流动效果更显著。搭建锂电池热失控火焰抑制专用测试平台，通过实验对比不同结构参数阻火单元对锂电池热失控火焰的抑制效果，芯体孔高侧重干预热量传递以及高能碎片的阻隔效果，0.6、0.9、1.2 mm 芯体孔高阻火单元对排出气体温度的抑制效果最高分别可达到86.55%、76.80% 和80.93%；厚度对燃爆气体逸散路径与腔内压力平衡调节有重要影响，在芯体孔高分别为0.6、0.9、1.2 mm 的情况下，厚度每减少1 mm，压力参数峰值差分别会相应地增加250、190、120 Pa。综合仿真和实验分析，芯体孔高为0.9 mm、厚度为30 mm 的阻火单元对锂电池热失控燃爆火焰抑制效果最佳，能将电池燃爆舱环境温度从365.6℃降低至156.1℃，将阻火单元背火面温度从238.3℃降低至108.5℃，并避免了阻火单元堵塞或高能碎片逸散。
航空 2026年07月06日
增材制造VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金的组织及力学性能

增材制造VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金的组织及力学性能

摘要： 高熵合金与增材制造技术的结合，为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积（LMD）技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金，通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数，并对试样进行了室温及高温压缩性能测试。结果表明：VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金表现出了优异的打印性能，最佳工艺参数下制备得到的样品在宏观和微观上均没有出现裂纹。在合金底面及沿构建方向，熔池内部与熔池边界（搭接处）均呈现出不同的形貌，熔池内部由柱状的全共晶组织构成，共晶胞为熔池边界出现较为粗大的（Nb，X）5Si3初生硅化物相。相比铸态组织，激光熔化沉积使得共晶组织的片层间距显著细化。增材制造合金不仅在1000℃下压缩强度可达640MPa，在1100℃时依然能够保持高于500MPa的压缩强度，高温压缩性能显著优于铸态VNbTiSi合金。
航空 2024年06月28日
迈向智能驱动的高超声速飞行器边界层主动质量引射减阻降热研究新范式

迈向智能驱动的高超声速飞行器边界层主动质量引射减阻降热研究新范式

摘要：新一代高超声速飞行器因高马赫数、长飞行时间、过载大的特性，面临着极端气动加热与复杂力学环境，对减阻与降热性能提出了严峻挑战。聚焦高超声速飞行器边界层主动质量引射减阻降热研究方法，系统评述该领域的研究进展及其范式转型路径。全面梳理了传统研究范式——实验、理论与数值方法的发展现状，并揭示核心挑战：实验数据稀疏性与多场耦合测量瓶颈、数值模拟的“精度-效率”权衡困境以及多尺度耦合建模理论与方法缺失。基于这些挑战，提出了以数据驱动、物理信息融合和多尺度耦合为核心的智能化科研新范式，并归纳了其技术分类与前沿进展。通过流体力学场景中的应用案例，深入分析了该新范式的创新机制及其在解决传统研究范式挑战中的优势和潜在应用思路。旨在通过对智能化科研新范式的深入洞察，激发研究人员的兴趣，推动高超声速飞行器减阻降热研究的持续发展与范式跃迁，为后续提升新一代高超声速飞行器的减阻降热性能提供重要的参考与启示。
航空 2026年06月29日
精锻机关键技术研究进展

精锻机关键技术研究进展

摘要: 精锻机广泛应用于国防、航空航天领域特殊原材料的加工, 已经成为“大国重器”。介绍了精锻机主机锻造箱的最新研究成果。基于锤头运动方式的不同对主机锻造箱进行区分, 并总结了其外部箱体和内部锤头的设计及优化过程。同时, 对有关操作机夹头结构的研究进行了梳理。结合精锻机工作原理, 分类论述了锻造过程中锤头同步运动、夹头旋转和操作机轴向进给的控制难点及解决方法。概述了精锻机整体控制系统的研究现状, 并在此基础上提出了专用数控系统的设计。探究了精锻机工艺参数对锻件质量的影响, 提出了采用仿真优化与实时监测相结合的方法来提高锻造效率和精度。最后, 总结了精锻机设备的全面国产化研发思路, 展望了精锻机的发展方向。
航空 2024年06月06日