成飞—南航智汇蓝天大学生科创孵化中心

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1、成飞南航“智汇蓝天”大学生科创孵化中心第二期研究课题清单各位老师也可以根据上述课题方向自拟选题；或者根据自己的研究兴趣和特长，结合飞机研发、设计与制造、生产管理等的问题，自行命题。序号研究方向研究内容具体的课题设计1钛合金接头拓扑优化分析飞机的轻量化设计和制造是评价飞机机动性能的重要指标，传统结构件通过拓扑优化设计后利用3D打印方法制造出来，可以在零件保证使用性能下大幅减轻结构件的重量，本项目针对飞机常用的TC4钛合金接头拓扑优化开展工作，主要研究工作包括： 1、通过拓扑优化方法重新设计给定的钛合金接头零件； 2、通过模拟计算方法给出零件应力分布； 3、给出较为优化的零件拓扑优化方案；基于拓扑

2、优化的钛合金接头设计方法钛合金接头应力分布的模拟分析钛合金零件的优化设计与3D打印研究飞机轻量化设计的新思路与实现手段研究2某新型脱模剂迁移性研究脱模剂是复材制件制造过程常用的辅助材料，现拟采用一种新型的环保脱模剂，需验证其应用影响，主要研究内容包括： 1、脱模剂的成分分析及和复合材料树脂体系的相容性分析； 2、脱模剂在复材制件固化过程中的成分变化和迁移性研究。新型脱模剂的成分分析及和复合材料树脂体系的相容性分析脱模剂在复材制件固化过程中的成分变化和迁移性研究3基于模型的导管制造几何仿真与物理仿真基于三维机构仿真软件环境，建立导管数控弯曲、切割以及焊接设备虚拟样机模型，根据导管零件的三维几何特

3、征，借助建立的虚拟样机模型，对导管制造过程弯曲、切割以及焊接设备机构运动过程开展仿真分析，以控制制造过程的“干涉”缺陷为目标，优化制造工艺路线，实现复杂空间管线零件制造过程机构间的零干涉。三维仿真环境下导管数控弯曲、切割的虚拟样机建模分析三维仿真环境下焊接设备的虚拟样机建模分析复杂空间管线零件制造过程机构的干涉消除方法研究4钛合金等难加工材料转角特征加工切削力优化转角特征是飞机结构件的重要组成特征。转角在加工中由于切削进给方向、刀具接触角发生急剧变化导致转角在加工时，切削力及刀具振动增强，已引起崩刃等事故发生，并最终影响零件加工质量。为实现对转角加工切削力的控制，需要对转角加工时的切削力进行仿

4、真模拟，以便于通过工艺优化的手段减少转角加工切削力，主要研究工作包括： 1、钛合金转角特征数控将模型构建； 2、转角侧铣加工切削力仿真模拟；3、给出钛合金转角加工的工艺优化方案。钛合金转角加工的特性研究及仿真钛合金转角侧铣加工切削力仿真模拟钛合金转角加工的工艺优化方案5基于ARM的便携式数据采集器采用便携式数据采集器可以代替常用的仪器，如示波器、三用表等，协助技术人员在机载成品机上排故时，进行信号测试，完成故障点的判断。本项目主要研究工作包括： 1、数据采集软件开发：a）信号滤波 b）数据显示 c）数据分析 d）数据存取 2、采集器硬件开发 ： a）信号调理电路 b）信号变更电路 c）数据储存

5、电路 d）数据显示电路 3、采集器结构开发设计基于ARM的便携式数据采集器软件开发设计基于ARM的便携式数据采集器硬件开发设计基于ARM的便携式数据采集器结构开发设计6管接头柔性定位夹紧装置设计导管与管接头的焊接是飞机导管装配的主要工作内容之一。在焊接过程中需要对管接头进行精确定位夹紧。由于管接头种类较多，且尺寸差异较大，现有的管接头定位夹紧装置柔性化程度较低，导致导管与管接头的焊接需要定制设计制造较多的管接头定位夹具。设计制造周期长，成本高。本项目针对此问题开展管接头柔性定位夹紧装置的设计工作，主要研究工作包括：1、精巧的管接头柔性定位夹紧装置结构设计；2、装置动力学分析；管接头柔性定位夹紧

6、装置结构设计管接头柔性定位夹紧装置动力学分析管接头定位的新型技术研究7多品种混线生产单元的生产能力评估规划研究通过提供科学方法来确定由资本密集型资源设备、工具、设施和总体劳动力规模等综合形成的总体生产能力的大小，为实现企业长期竞争战略政策提供有力支持。主要研究工作包括： 1、多品种混线生产单元的产能评估规划与计划控制关系研究；2、多品种混线生产单元的产能评估规划方法研究；3、多品种混线生产单元的产能规划方法实现；4、实际案例应用多品种混线生产单元的产能评估规划与计划控制关系研究多品种混线生产单元的产能评估规划方法研究多品种混线生产单元的产能规划方法实现8激光铺粉3D打印辅助支撑的设计及优化激光

7、铺粉成型时，悬空结构需要添加辅助支撑结构，辅助支撑结构要求成型时对悬空结构有较好的支撑作用，成型后较为方便去除，所以一般设计成空心点阵结构。项目的主要难点在于空心点阵结构形式优化及零件工艺设计模块化建模。主要研究工作包括：1.根据激光铺粉工艺成型特点，利用catia软件设计出最优的空心点阵结构。2.将空心点阵模块化，适用与不同悬空结构的工艺建模。3.解决建模格式和3D打印执行软件格式转化问题。拓扑点阵结构你个体化精密3D打印及其力学性能优化面向激光铺粉3D打印的空心点阵支撑结构设计及优化面向激光铺粉3D打印的空心点阵夹芯板设计及优化9阵列式多点柔性支撑装置设计在零件或部件加工时，为了减小加工变

8、形，需要阵列式多点柔性支撑装置对零件或部件进行柔性定位和支撑。主要研究工作包括：1.阵列式多点柔性支撑装置机械结构设计。2.阵列式多点柔性支撑装置成品选型。阵列式多点柔性支撑装置设计10H01-103H封孔胶最优固化条件研究现有材料规范上给出的可选固化参数较少，灵活性较差，生产效率低下。主要研究内容包括：通过DSC曲线寻求更多的可供选择的固化参数H01-103H封孔胶最优固化条件研究11数控机床关键部件运行振动信号监测及分析 数控机床关键部件（如主轴、丝杠等）一旦出了故障，将会在机床运行时产生振动、噪声等异常现象。目前，数控机床缺乏相应的关键部件振动信号监测方法，故障部位和振动特征频率之间的关

9、系也待研究。 主要研究内容包括：1.利用振动传感器及检测仪器，实现机床关键部件传感器铺设及振动信号采集；2.采集部件运行过程中的振动信号，分析故障现象与振动信号特征频率之间的关系。基于振动信号的故障诊断及预测分析机械主轴运行振动信号的监测与分析数控机床电主轴故障监测与分析12数控加工过程刀具切削力状态监测 在难加工材料加工过程中，刀具磨损会造成切削力增大等异常变化。为避免刀具磨损后影响加工质量，通常通过工人凭经验进行停机判断。这种方法浪费时间，影响加工效率；此外当刀具磨损发现不及时则会造成零件质量问题。因此，通过对加工过程中的切削力信号的监测，从而实现刀具磨损后的自动停机或报警。主要研究内容包

10、括：1.利用ARTIS等软件，实现对加工过程中的切削力的实时采集；2.分析刀具磨损量与切削力信号间的关系，确定合适的正常切削力的阈值，超过该阈值机床则会自动停机或报警。 工艺凸台布局优化设计数控加工过程刀具切削力状态监测 13工艺任务智能排程方法 目前工艺任务来源途径不一、项目交叉、主管零件数据多、临时插单任务频率高，导致任务排程计划困难等问题。因此有必要对工艺任务的排程方法进行研究，减少项目主管任务排程协调工作量。 主要研究内容包括：1.研究工艺任务建立、发布、执行、归零流程模式； 2.制定工艺任务量的评定规则，根据任务量确定工艺任务排程的通用方法。 考虑工艺人员能力成熟度的工艺任务智能排程

11、方法及应用14全复材主翼面盒段结构强度设计复材已经大量应用于飞机结构设计，其比强度和比刚度高，但工艺特性较金属要求条件更多，复材的结构强度设计是现代飞机结构设计的基础。 给定输入：1. 展长3米弦长500mm。2.典型翼型、翼型高度120mm。3. 自行高强度复材选材。4.载荷总载7000N，展向和弦向按30度等腰三角形分布。5.机身连接为两个框。6.需考虑与前后缘连接。7. 安全系数取1。8.（可选）盒段内3个肋之间装油，油压0.043MPa。9.肋可以使用金属。本课题目标为：考虑成型工艺，完成主翼面的方案和详细初步设计。复合材料结构设计与有限元建模全复材主翼面盒段结构强度的工程梁理论计算1

12、5无线局域网的信息信息安全防护策略无线局域网在商业和民用制造业领域的应用已相当普及和成熟，但在军工制造业却鲜有成功应用案例，主要原因在于信息保密安全技防措施不能满足国家保密要求。主要研究内容包括：1.研究国家有关无线局域网应用在信息安全保密的要求；2.设计满足信息安全要求无线局域网技术体系架构无线局域网的信息安全防护策略16TC4-DT钛合金电子束焊缝KIC的研究1.影响钛合金电子束焊缝KIC因素工艺试验；2.不同因素对焊缝化学成分影响研究；3.不同因素对焊缝力学性能影响研究TC4-DT钛合金电子束焊缝KIC的研究17大型飞机复杂零部件激光选区熔化（SLM）技术研究及应用1.钛合金复杂构件激光

13、成形工艺分析；2.钛合金复杂构件激光成形有限元分析；3.钛合金复杂构件激光成形工艺试验；4.钛合金复杂构件激光成形试件检测与缺陷改进大型飞机复杂零部件激光选区熔化（SLM）技术研究及应用18复合材料制作数字化测量及变形的有限元仿真分析1.熟悉有限元分析理论及常用软件操作；2.熟悉复合材料制件制造工艺过程。复合材料制作数字化测量及变形的有限元仿真分析19钛合金导管数控弯曲工艺对管材性能的要求研究1.铝导管成形工艺分析；2.铝导管成形有限元分析；3.铝导管成形工艺试验与缺陷改进钛合金导管数控弯曲工艺对管材性能的要求研究20零件精整柔性夹具设计技术研究针对飞机零件精整加工，设计适用于多种类型结构件的

14、柔性夹具，并对夹具的装夹精度和可靠性进行分析评估。零件精整柔性夹具设计技术研究21数控加工过程刀具切削力状态监测在难加工材料加工过程中，刀具磨损会造成切削力增大等异常变化。为避免刀具磨损后影响加工质量，通常通过工人凭经验进行停机判断。这种方法浪费时间，影响加工效率；此外当刀具磨损发现不及时则会造成零件质量问题。因此，通过对加工过程中的切削力信号的监测，从而实现刀具磨损后的自动停机或报警。数控加工过程刀具切削力状态监测22工艺凸台布局优化设计1.熟悉常见飞机结构件的装夹方案、工艺方案；2.针对1-2项零件进行工艺布局优化，运用物理仿真、遗传算法等方法进行优化。工艺凸台布局优化设计23飞机大型负责结构数字化车间1.智能车间实时调度方法研究；2.数控机床CPS建模及系统开发。飞机大型负责结构数字化车间24某型机产品生产线精益流程设计运用精益生产理念对生产线流程进行优化设计某型机产品生产线精益流程设计25基于航空复材件生产效率提升的现场管理模式研究运用精益生产理念对生产效率提升改进模式进行研究基于航空复材件生产效率提升的现场管理模式研究