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折纸超材料及其在航空航天领域的应用与展望

折纸超材料及其在航空航天领域的应用与展望

摘要：随着航空航天技术的快速发展，未来航天器对结构、性能和功能的要求愈加严苛，轻量化、高强度、具备多功能和多模态变形能力的材料设计成为关键需求。折纸超材料因其独特的几何设计和力学特性，具有可重构、多稳态和能量吸收的特性，已成为航空航天领域的研究热点。这类材料通过精密折叠结构，结合现代数学建模与材料科学，具备可调控变形、轻量化、易展开与回缩等优势。在航天领域，折纸超材料不仅可应用于可展开结构（如天线、太阳能帆板等），还在减震、吸能、防护等方面展现出潜力。折纸超材料的可编程几何特性赋予航天器自适应变形能力，能应对太空环境中的外部压力和温度变化，提升结构可靠性与寿命，并有效降低发射成本。综述了折纸超材料的特性、设计方法、制造技术及应用，探讨其在航空航天中的发展趋势与未来研究方向。
航空 2025年11月04日
航空结构件机器人磨抛离线编程技术研究

航空结构件机器人磨抛离线编程技术研究

摘要：针对航空结构件机器人打磨中存在的离线编程过程复杂问题，提出一种基于Catia离线编程的机器人打磨轨迹规划方法，利用自主开发的后置处理软件快速生成打磨程序，通过Vericut开发搭建机器人磨抛仿真环境，通过3D视觉粗标定和探头精确标定的组合标定策略提高工件坐标系的标定精度，并基于标定结果实现磨抛程序和仿真环境的快速调整。将该方法可用于框类航空结构件腹板抛光打磨，试验结果表明，该方法生成的程序能够快速精确完成结构件打磨作业，具有一定的实用性，打磨后零件表面粗糙度Ra为 3.2μm，满足打磨要求。
航空 2025年04月18日
双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

摘要：对3种边界条件下旋转态双功能梯度碳纳米管增强复合材料（DFG-CNTRC）圆柱壳的行波振动特性开展了研究。首先，根据建立的DFG-CNTRC圆柱壳模型，分析了以金属-陶瓷功能梯度材料为基体的5种类型碳纳米管增强材料的性能参数。其次，基于Sanders 壳体理论和传递矩阵方法，考虑转速影响，推导了任一截面状态向量的常微分方程组和整体传递矩阵关系。最后，对简支-简支（S-S）、固支-固支（C-C）和固支-自由（C-F）3种典型边界条件下的动力学微分方程进行求解计算，验证了理论分析的正确性。研究表明，科氏力和离心力效应引起行波频率出现了分离现象和增大趋势，边界条件和碳纳米管体积分数对行波振动特性的影响显著，而基体材料体积分数指数对振动特性的影响较小，长度和厚度对结构振动特性影响均不同。
航空 2024年02月28日
高能束表面改性技术在航空领域的应用

高能束表面改性技术在航空领域的应用

摘要：高能束表面改性适用于各种金属和合金，能够显著提升材料表面硬度、耐磨、耐蚀等性能指标，是航空部件实现性能提升的有效手段之一。本文总结了6 种高能束表面改性技术的基本原理、设备构成和改性应用，其中激光相变硬化通过马氏体相变强化金属材料表面；激光熔覆通过选择不同粉末实现表面修复和表面性能提升，重点在于控制裂纹缺陷；激光冲击强化可有效解决航空发动机部件高周疲劳断裂问题；强流脉冲电子束和强流脉冲离子束一方面需要提高设备的性能和运行稳定性，另一方面要针对航空部件应用开展深入研究；而离子束辅助沉积则可以通过制备固体润滑涂层实现对微动磨损的有效防护。最后，提出对高能束表面改性机理深入研究、发展专业化智能化装备和实现多种束源复合与集成的发展方向。
航空 2024年12月05日
飞机起落架用超高强度不锈钢的研究及应用进展

飞机起落架用超高强度不锈钢的研究及应用进展

摘要：本文结合飞机起落架的设计理念，梳理了飞机起落架用超高强度钢及高强不锈钢的应用及发展历程，重点阐述了典型超高强度不锈钢的成分、组织和力学性能以及强韧化机理。建议通过材料热力学动力学计算创新设计新的超高强度不锈钢钢种；提出新型超高强度不锈钢的组织设计，将更关注多类型或高密度的共格析出强化以及高力学稳定性残余奥氏体的强韧化作用机制；最后指出采用最新的一些加工工艺技术，如等温多向锻造工艺技术，可显著提高超高强度不锈钢的综合力学性能。
航空 2024年02月28日
氢能源无人机关键技术研究进展

氢能源无人机关键技术研究进展

摘要：氢能源无人机作为新能源动力无人机中最具发展潜力的机型之一，其发展与绿色航空概念以及低空经济场景联系紧密。总结了氢能源无人机发展过程中涉及的关键领域和技术问题，并对相关研究进行了总结和梳理，旨在为氢能源无人机设计提供参考。首先对氢能源无人机的发展历史、技术优势、应用场景和常见机型进行了概述。然后以总体设计技术、结构设计技术、动力系统设计技术以及飞行控制技术4 大技术领域中涉及氢能源无人机的关键问题进行了分类探讨，分析了每个领域中所面临的技术前沿问题和国内外研究人员目前的相关研究。最后结合相关技术进展，对氢能源无人机的发展提出了建议与展望。研究表明，氢能源无人机的发展潜力仍未被完全发掘，需要多学科、多领域共同发力，发挥氢能在无人机增加续航时间、降低机载质量和助力绿色航空发展等方面的关键作用。
航空 2025年11月05日
金属增材制造技术在航空领域的应用现状及前景展望

金属增材制造技术在航空领域的应用现状及前景展望

摘要：增材制造技术与传统铸造、锻造等方式相比，具有成形时间短、成形精度高、设计更自由等优势，是材料加工领域中最具有应用前景的技术之一，金属增材制造技术已在航空领域中得到广泛研究和应用。本文从技术原理、研究现状、航空应用等方面介绍了5种主要的金属增材制造技术，对比分析了国内外金属增材制造技术在航空领域中的研究和应用现状，阐述了增材制造技术对航空领域发展的重要性，并对金属增材制造的发展前景做出展望。
航空 2024年05月07日
航空航天用气凝胶材料的研究进展

航空航天用气凝胶材料的研究进展

摘要：近年来，中国、美国和其他各国航空航天事业快速发展。我国“神州十三号”、美国Space-X“龙飞船”和Blue Origin“新谢泼德号”载人飞船的成功发射，标志着人类探索太空的进程又跨出了一大步。航空航天领域载人飞船的成功离不开高科技材料产业的快速发展，“一代材料，一代技术，代装备”，对材料的认识、研制、开发和应用是人类社会进步最基础、最原始、最本质的驱动力，它对整个国防事业的发展起着推动作用。气凝胶作为一类轻质多孔材料，因其高效的隔热特性在航空航天领域受到越来越多的关注。本文旨在总结SiO2、Al2O3、ZrO2等氧化物气凝胶和炭气凝胶、碳化物气凝胶、硼化物气凝胶等非氧化物气凝胶材料近年来在航空航天领域的研究进展，从分子结构设计、制备方法、热力学性能等方面进行了详细的讨论，以期为相关的科学研究提供参考和借鉴。
航空 2024年05月27日
航天用镍基高温合金粉末床熔融技术研究进展

航天用镍基高温合金粉末床熔融技术研究进展

摘要：采用激光粉末床熔融技术（LPBF）制造镍基高温合金具有较大的生产潜力，在航空航天领域有着广泛的应用，因此这一技术受到了高度关注。近年来，为了更好地了解LPBF-镍基高温合金的性能和使用极限，相关学者对其开展了大量的研究工作。本文基于近年来多项LPBF-镍基高温合金的研究，阐述了该领域的研究目标和重要发现，并列举了LPBF 镍基高温合金在航天工业中的具体应用。总体分析了工艺参数和热处理对镍基高温合金及其复合材料增材构件组织及力学性能的影响，以及LPBF过程中常用的建模方法及研究进展。最后，对LPBF-镍基高温合金的未来发展方向提出了展望。
航空 2024年12月06日
高端装备用电子装联技术的发展现状及未来展望

高端装备用电子装联技术的发展现状及未来展望

摘要：随着航天器、国产大飞机及大尺寸无人飞行器等一批技术含量高、技术价值高及产业链地位高的新型高端装备持续发展，其核心电子信息模块亦随之呈现出产品集成化高、装配精度要求高及制造工艺流程复杂等新发展态势。作为电子制造的关键技术，这种新趋势给电子装联技术带来了新挑战和新发展。本文首先介绍目前电子装联技术面临的问题及挑战，继而从元器件电装技术优化、电装技术模块化优化及电装技术多元化衍变三个维度，遵循由点及面再到整体技术创新的逻辑系统地阐述了电子装联技术近年的发展情况，最后结合现状为电装技术未来的发展趋势提供了积极的思考与预测。
航空 2025年04月22日