2015飞行器工艺复习学习资料
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山东省考研飞行器设计与工程复习资料航空航天概论重点知识总结在山东省考研飞行器设计与工程的复习过程中,航空航天概论是一个重要的知识点,涉及到飞行器设计与工程的基本原理、发展历程、技术应用等方面。
本文将就航空航天概论的重点知识进行总结,以供各位考生参考。
一、航空航天工程的发展历程航空航天工程的发展历程可以追溯到人类古代时期的梦想。
长期以来,人类一直梦想着像鸟一样翱翔于天空,探索未知的领域。
直到19世纪末,莱特兄弟的飞行实验才真正奠定了现代航空工程的基础。
之后,飞行器技术不断发展,从飞机到火箭、卫星、航天飞机等,航空航天工程取得了巨大的进展。
二、航空航天工程的基本原理1. 飞行器的运动原理:飞行器的运动主要依赖于空气动力学的原理,包括升力和阻力的产生与平衡、推力的产生与作用等。
2. 航空航天材料:航空航天工程中使用的材料要求具备较高的强度、刚度和耐高温性能,如航空铝合金、高温合金等。
3. 电子技术在航空航天工程中的应用:雷达、导航系统、通信系统等电子技术在飞行器设计与工程中起着重要的作用。
三、飞行器设计与工程的关键技术1. 飞行器设计理论:飞行器设计是航空航天工程的核心内容,要求掌握气动力学、结构力学、控制理论等相关知识。
2. 飞行器动力系统:飞行器动力系统包括发动机、燃料系统、动力传输系统等,不同类型的飞行器应选择合适的动力系统。
3. 仪表与控制系统:飞行器的仪表与控制系统包括导航系统、自动驾驶系统、飞行参数监测系统等,保证飞行器的安全与稳定飞行。
四、航空航天工程的应用领域航空航天工程的应用领域广泛,涉及到航空、航天、军事、交通运输、通信导航、科研等多个领域。
其中,航空运输、通信导航技术、遥感技术等是航空航天工程最为重要的应用领域。
五、航空航天工程的未来发展趋势随着科技的不断进步,航空航天工程将会迎来更加广阔的发展前景。
未来,人类可能会实现太空探索、航空旅行的普及化以及更高效、更环保的飞行器设计与工程等目标。
1.连续性定理和伯努利定律仅适用于低速情况。
2.飞机的主要组成部分:机翼、机身、尾翼、起落架、操纵系统、动力装置、机载设备。
3.航空发动机分类:活塞式航空发动机、燃气涡轮发动机、冲压发动机。
4.航空器的大气飞行环境是对流层和平流层。
5.对流层中温度随高度增加而降低,集中了几乎全部水汽,有水平风和垂直风(对飞行不利),集中了大气3/4的质量。
6.平流层起初随高度增加气温变化不大,后气温升高较快,只有水平风,无垂直风。
7.低速,定常流动的气体,流过的截面积大的地方,速度小,压强大;而面积小的地方,流速大,压强小。
8.确定翼型的主要几何参数:弦长、相对厚度、最大厚度位置、相对弯度。
9.总的空气动力与翼弦的交点叫做压力中心。
10.外形相似时,迎风面积越大,压差阻力也越大。
11.机翼可分为四类:矩形机翼、梯形机翼、后掠机翼、三角机翼。
12.机翼平面形状的主要参数有:机翼面积、翼展、展弦比、梯形比、和后掠角。
13.在同样的迎角下,实际机翼的升力系数就比翼型的升力系数小。
14.展弦比越小,升力曲线的斜率越小,诱导阻力越大。
15.椭圆形机翼诱导阻力最小。
16.机翼的摩擦阻力和压差阻力统称为翼型阻力(型阻)。
17.最大升阻比状态的机翼的气动效率最高。
18.诱导阻力是低速飞行的主要阻力。
19.介质越难压缩,音速越高。
20.马赫数是空气密度变化程度或压缩性大小的衡量标志。
21.马赫数越大,空气密度的变化以及压缩性的影响也越大。
22.低速中,只要迎角相同,机翼压力分布和飞机气动特性(升力系数、阻力系数)都是一样的。
23.激波中的空气压强突然增高,密度温度随之升高,但气流的速度却大为降低。
24.激波阻力实质是一种压差阻力。
25.气流通过正激波,压力、密度、温度都突然上升,流速由超音速降为亚音速,气流方向不变。
(通过斜激波时,只是流速可能是亚音速也可能仍是超音速)。
26.斜激波波阻小于正激波,正激波斜激波统称为平面激波。
27.圆锥激波的强度比平面激波若,其波阻比比平面激波小。
飞行器设计与工程基础知识单选题100道及答案解析1. 飞行器设计中,以下哪个参数对升力影响最大?()A. 机翼面积B. 飞行速度C. 空气密度D. 机翼形状答案:D解析:机翼形状直接决定了气流的流动状态,从而对升力产生最大的影响。
2. 飞机的稳定性主要取决于()A. 重心位置B. 机翼位置C. 发动机推力D. 机身长度答案:A解析:重心位置直接影响飞机的俯仰、横滚和偏航稳定性。
3. 以下哪种材料在飞行器结构中应用广泛,因为其强度高且重量轻?()A. 铝合金B. 钢铁C. 塑料D. 木材答案:A解析:铝合金具有较高的强度和较低的密度,适合用于飞行器结构。
4. 飞行器的操纵面主要包括()A. 升降舵、方向舵和副翼B. 机翼、尾翼和机身C. 发动机、起落架和座舱D. 雷达、导航和通信设备答案:A解析:升降舵控制俯仰,方向舵控制偏航,副翼控制滚转。
5. 飞机在飞行过程中,克服阻力的主要方式是()A. 减小机翼面积B. 提高飞行速度C. 优化机身外形D. 增加发动机功率答案:C解析:优化机身外形可以减小阻力。
6. 以下哪种飞行原理主要应用于直升机?()A. 伯努利原理B. 牛顿第三定律C. 浮力原理D. 相对性原理答案:B解析:直升机的升力产生主要依据牛顿第三定律,通过旋转的桨叶对空气施加向下的力,从而获得向上的反作用力。
7. 飞行器的飞行高度主要取决于()A. 发动机性能B. 大气压力C. 飞行员技术D. 机翼载荷答案:A解析:发动机性能决定了飞行器能够达到的高度。
8. 在飞行器设计中,减小诱导阻力的方法是()A. 增加机翼展弦比B. 减小机翼面积C. 降低飞行速度D. 增加机翼厚度答案:A解析:增加机翼展弦比可以减小诱导阻力。
9. 以下哪种飞行器的速度最快?()A. 客机B. 战斗机C. 侦察机D. 航天飞机答案:D解析:航天飞机在太空中飞行,速度远高于其他选项中的飞行器。
10. 飞行器的翼型通常设计成()A. 对称型B. 上凸下平型C. 上平下凸型D. 双凸型答案:B解析:上凸下平型的翼型能够产生较大的升力。
航空工程知识点航空工程是一门涉及航空器设计、制造、运行等方面的学科,涵盖了广泛的知识领域。
在本文中,将重点介绍航空工程中的几个重要知识点,帮助读者更好地了解这个领域。
1. 飞行器结构飞行器的结构设计是航空工程中的核心内容之一。
飞行器的结构主要由机身、机翼、动力装置等组成。
机身负责承受飞行过程中的各种载荷,保证乘客的安全;机翼则产生升力,支撑飞行器在空中的飞行;动力装置提供推进力,推动飞行器前进。
不同类型的飞行器有着不同的结构设计,需要根据具体情况进行调整。
2. 飞行原理飞行原理是航空工程中的基础知识。
飞行器利用空气动力学原理实现飞行,主要包括升力、阻力、推力等概念。
升力是飞行器在空中飞行时产生的支撑力,通过机翼的产生来实现;阻力是飞行器在飞行中受到的阻碍力,需要通过推力来克服;推力是飞行器前进的动力来源,通常由发动机提供。
了解这些原理对于飞行器设计和运行都具有重要意义。
3. 航空制导与控制航空制导与控制是保证飞行器正常飞行的重要手段。
飞行器通过舵面的调整,实现姿态的控制;通过发动机的调节,实现速度和高度的控制;通过导航系统的应用,实现航向和航线的控制。
这些手段需要飞行员和自动控制系统共同作用,确保飞行器在各种环境下都能安全飞行。
4. 航空材料与制造技术航空工程中的材料选择和制造技术也是至关重要的。
航空器需要具备轻量化、高强度、耐腐蚀等特点,通常采用铝合金、碳纤维等材料制造;制造技术方面,包括铆接、焊接、复合材料成型等技术。
良好的材料和制造技术能够保证飞行器的性能和安全。
5. 航空法规与标准航空工程涉及到航空器设计、运行等多个环节,需要遵守一系列航空法规和标准。
这些法规包括飞行规章、交通管理规定、飞行员资质要求等;标准包括飞行器设计标准、维护规范等。
遵守航空法规和标准是保障航空安全的重要保证,是航空工程中不可或缺的一部分。
通过对以上几个知识点的了解,可以更深入地了解航空工程这门学科,帮助读者对飞行器的设计、制造和运行有更全面的认识。
民航概论总复习题(说明:黑体字题目系分析题和简答题,其余为选择题和填空题)一、绪论部分1、飞行器一般分为几类?分别是什么?2、大气层如何分层,各有什么特点?适合飞机飞行的大气层是哪层?3、第一架飞机诞生的时间是哪一天,由谁制造的?4、何谓国际标准大气?5、目前世界上公认的第一个提出固定机翼产生升力理论的人是谁?哪个国家的?6、率先解决滑翔机的稳定和操纵方法的人是谁?哪个国家的?7、我国飞机和发动机主要设计、制造单位有哪些?8、目前国际上著名的航空发动机和民用飞机制造企业及其生产的产品型号。
二、空气动力学基础部分1、何谓飞机机翼的展弦比?根梢比?2、马赫数和雷诺数的数学表达式和表示意义。
3、连续性方程和伯努利方程的数学表达式,并说明其物理意义。
4、超音速气流经过激波后气流参数将发生何种变化?5、举例说明亚音速和超音速气流在变截面面积管道中流动,其气流参数将发生何种变化?6、在空气中声速的大小主要取决于什么?7、何谓相对运动原理?三、飞行原理部分1.何谓临界马赫数?2.何谓飞机的安定性?3.影响飞机稳定性的因素有哪些?如何影响?4.何谓马赫数?与空气的压缩性有什么关系?5.低速飞机的飞行阻力有哪些?各自的减阻措施有哪些?6.飞机的升力是如何产生的?升力如何计算?7.机翼升力的表达式及各项物理意义,影响机翼升力的因素主要有哪些?8.何谓升阻比?9.何谓飞机过载?一般数值是多少?10.增升的基本方法有哪些?举例说明波音737飞机的增升方法和原理。
11.试分析飞机机翼采用后掠角的利弊12.飞机采用流线体是为了减小哪一种阻力?13.扰流板一般在飞机飞行的哪一个阶段打开?14.增大飞机的翼展可以减小飞机的什么阻力?15.何谓飞机的主操纵面?16.机翼后掠角和飞行速度有什么关系?17.翼梢小翼的作用是什么?18.飞机如果保持同一马赫数,在高空飞行时的绝对速度大,还是在低空飞行时的绝对速度大?四、航空发动机部分1.航空航天发动机可分为哪几类,各类又如何细分?2.何谓喷气发动机的推重比?目前先进军用发动机推重比的水平?3.目前大型客机常用哪种类型的发动机? 主要生产厂家有哪几个?4.叙述螺旋桨的构成及其工作原理。
①交点互换②飞机结构特点③自由弯曲是指、模具弯曲④工艺补偿⑤干涉配合铆接⑥冲裁中的简单模、连续模和复合模⑦部件装配中的装配基准,装配误差产生因素⑧数字化制造中CAD、CAM、CAPP、CAE、DPA的概念,⑨数控加工的刀轨生成方法⑩尺寸传递原则(独立、修配,联系)适用的场合⑪为什么要过定位⑫飞机的先进制造技术,(材料、连接、加工、装配、检测)装配型架一般构成:飞机装配过程中,常使用的装配基准有三种:基准--确定结构件之间位置的一些点、线、面。
设计基准飞机水平基准线、对称轴线、翼弦平面、框轴线、肋轴线梁轴线、长桁轴线。
设计基准一般都是不存在于结构表面上的点、线、面。
因此,在装配过程中要建立装配工艺基准。
工艺基准:⑴定位基准-确定结构件在工装上的相对位置;⑵装配基准-确定结构件之间的相对位置;⑶测量基准-测量结构件装配位置尺寸的起始位置。
两种装配基准:1、以骨架为基准误差积累由内向外骨架零件外形制造误差◆骨架的装配误差◆蒙皮的厚度误差◆蒙皮和骨架贴合误差◆装配后变形2、以蒙皮外形为基准误差积累由外向内◆装配型架卡板外形误差◆蒙皮和骨架贴合误差◆装配后变形装配型架的骨架的形式主要有梁式;单块式;多墙式飞机制造工艺特点1)为保证结构零件的加工精度和各种整体壁板件的应用,广泛使用大量的先进的数控加工设备;2)为保证结构众多的零部件在装配阶段的外形准确度,必须使用大量的夹具、装配型架;3)为了满足使用维护要求,便于拆卸与安装,需要进行合理的确定设计分离面;4)根据不同的结构布局,采用合理的接头连接方式;主要有各种螺栓连接、胶接、铆接、焊接等;5)在保证结构具有足够的刚度、强度及抗疲劳特性的情况下,为了使结构重量最轻,大量采用新材料,如各种合金材料、复合材料等。
制造准确度和协调准确度☐制造准确度:飞机零件、组合件或部件的实际尺寸与图纸上所规定的名义尺寸相符合的程度。
符合程度越高,则制造准确度越高,也就是说制造误差小。
复习思考题1.简述飞行器产品的特点。
2.板料的下料方法有哪些?各有何优缺点?3.考虑图示冲压件的冲压工艺,画出模具草图4.我们常说的复合材料是指哪些材料?5.环氧树脂有何特点和用途6.玻璃纤维在玻璃中主要起什么作用?7.什么是钣金零件的冲压工艺?根据通用的分类方法,它是如何分类的?8.冲裁时,按照模具完成工序的程度不同,可分为几种形式?各种类型的优点和缺点?9.钣金零件弯曲时,出现的主要问题是什么?为什么?采取什么措施解决?10.什么是胀形?胀形时,材料出现的容易问题是什么?拉伸时容易出现什么问题?如何解决?11.什么是蒙皮的拉形工艺?蒙皮拉形时,容易出现的问题是什么?如何控制?12.什么是复合材料?有什么组成?制备过程包括哪些内容?13.复合材料的特点?复合材料的制备特点?14.现代飞行器中,逐渐用整体壁板代替装配壁板,简述这种结构的好处、常用的成形方法和加工方法。
15.壁板的压弯工艺和滚弯工艺有何不同?16.钣金零件成型过程中,为什么要进行热处理?常用的热处理方法是什么?17.飞行器蒙皮外形要求准确,制造时一种工艺方法往往很难满足工艺要求,因此常用几种方法组合,常见的组合方式有哪些?每种组合主要用于什么情况?18.飞行器中大量使用复合材料,简述复合材料制备的技术特点。
19.什么是材料的分离工艺?举例说明?20.什么是拉伸工艺?什么是拉伸系数?什么情况下采用拉伸工艺使材料成型,过程中注意哪些问题?21.什么是化学铣削工艺?有何优缺点?飞行器上,什么样的零件适合用这种工艺?22.什么是爆炸成形?适合用在什么场合?23.什么叫喷丸成形?有什么优缺点?什么情况下适用这种工艺?24.飞行器中大量使用复合材料,简述复合材料性能特点。
25.简述什么是液压成形工艺?有什么优缺点?适合什么样的零件。
26.简述蒙皮零件的结构特点和主要的成形方法。
装备设计部分:1.什么叫爬行现象?机床进给机构低速运动时,为什么会产生爬行现象?有何危害?采取什么措施减轻或避免?2.什么叫超速现象?举例说明?3.主轴部件设计时,应该满足哪些基本要求?4.传动系统的转速图是由“三线一点”组成的,请指出各种“线”和“点”所代表的含义,转速图表达了哪些信息?5.机床导轨都有哪些形式?每种形式的优点?缺点?6.通常所说的工艺装备都包括哪些?7.机床的主传动系统设计时,要考虑相对转速损失的问题,为什么?当机床主传动转速范围一定时,公比φ越小,相对转速损失如何变化?此时转速级数怎样变化?8.设计机床支承结构时,各种支承件的截面积相同的情况下,空心和实心、圆形截面和方形界面比较,哪一个有更高的强度,哪一个有更好的刚性?以承受转矩为主和以承受弯矩为主时,分别应该采用哪种结构形式更为理想。
北航考研详解与指导一.飞行器设计对于本校的学生来说,每年复试的内容可能会不太一样,所以具体的准备还是以到时学校通知为主,这里主要介绍去年的复试,仅供参考。
2012年飞行器设计专业复试分为笔试和面试,笔试又分为专业课和专业英语。
专业课考的是航天器动力学基础,给了一本参考书是肖叶伦教授的《航天器建模**》之类的,具体名字不太记得了,北航本校本专业的学生可以直接用赵育善老师航天器飞行动力学课的教材,内容基本是一样的。
把这本书好好的看一遍就可以了,一个星期绝对没有问题,因为考试考的也都是比较基础的东西,看懂概念,轨道六要素,欧拉角、奇点问题,摄动,航空航天器的分类,还有几个坐标系转换,基本都是概念,动力学方程以及复杂的公式都不会考,四元数的计算也不会考。
有条件的同学想办法找一下赵育善老师那门课往年的期末考试题,可以作为参考。
跨专业的、以前没接触过航天课程的同学,如果看不懂书可以去找一下你联系的导师,让他安排个学生给你稍微指点一下。
专业英语的话考的是翻译,给了几段中文和英文,汉译英以及英译汉,每一段都不长,都是跟航天知识有一些关系的,准备的话上网搜索一些航天相关词汇背一背就好,当然也不用找特别专业的词汇,毕竟考试中的那些单词还都是平时读文献会比较常用到的。
面试的话也不用很紧张,基本都是先简单的介绍一下自己(只有中文,没有英文介绍),问问你跟的导师是谁,四六级考了多少分,如实回答就可以。
北航的同学会很快,老师问什么你答什么就行了。
外校的同学老师会再问一下你本科参加竞赛的情况,或者是毕业设计的内容,在本科期间参加的重要活动什么的。
总之面试其实是个很简单的事,完全不必担心,放松心态正常交流就行了。
最后提一下,其实复试并没有那么难,大家能够通过初试,都是从成千上万同龄人中脱颖而出的佼佼者,应付这么一个小考试完全没有问题。
而且我留意了一下,复试名单是按照初试成绩的名次排列的,经过复试之后,前面二三十个人的名次是完全没有变化的,复试的目的只是为了从后几名中筛选一下,所以初试成绩比较高的同学只要稍加准备正常发挥就行了,不用担心的太多。
飞行器制造工艺完整知识点解析南京航空航天大学 011110301第一章1.飞机结构组成。
机体(包括机翼、机身、及尾翼等部件)、飞机操纵系统、飞机动力装置、机载设备等。
2.机翼的作用和组成;作用:机翼是产生升力和滚转操纵力矩的主要部件,也是现代飞机存储燃油的地方。
机翼作为飞机的主要气动面,是主要的承受气动载荷部件,其结构高度低,承载大。
通常在机翼上有用于横向操纵的副翼、扰流板,机翼的前缘和后缘还有各种形式的襟翼,用于增加升力或改变机翼的升力分布。
组成:由蒙皮和骨架组成。
机翼结构属薄壁型结构形式,构造上主要由蒙皮和骨架结构组成;蒙皮和骨架结构的功用;蒙皮功用:直接功用是保持机翼外形和承载。
气动载荷直接作用在蒙皮上,蒙皮将作用在上面的局部气动力传给结构骨架。
在总体承载时,蒙皮和翼梁或翼墙的服板组合在一起,形成封闭的盒式薄壁结构承受翼面扭矩,与长桁一起,形成壁板,承受翼面弯矩引起的轴力。
骨架功用:骨架的功用:是形成和保持翼面外形,承受和传递外载荷骨架结构有哪些构件。
骨架结构中,纵向构件有:翼梁、长桁和墙(腹板),横向构建有翼肋(普通肋、加强肋)3.机身的作用和组成,机身是指飞机机体结构中除各机翼结构之外的机体结构部分。
主要用于装载和传力,同时将机翼、尾翼、发动机和起落架等部件连接在一起,此外,可以安置空勤组人员和旅客、装载燃油、武器、各种仪器设备和货物等。
前机身主要是由雷达罩、设备舱、座舱、进气道、油箱、前起落架舱等组成。
中机身一般由进气道、油箱、部分发动机舱、设备舱和武器舱组成。
后机身主要是用于支持尾翼、装载发动机及部分设备。
机身结构构造上的组成:蒙皮、纵向骨架、横向骨架。
内部骨架的种类和作用。
骨架的结构:纵向构件有翼梁,长桁和墙;横向构件有普通肋和加强肋。
桁梁式结构:桁架只承受拉压力,蒙皮起维型作用,小轻型飞机采用;桁条式结构:长桁与蒙皮组成壁板承受弯曲轴力,蒙皮承受剪力和扭矩引起的剪流;桁梁式结构:桁梁承受弯曲轴向力,蒙皮长桁承受小部分轴力,蒙皮承受剪力;梁式结构:大梁承受主要载荷,蒙皮只承受剪力;硬壳式结构:蒙皮承受结构总体弯曲、剪切和扭转载荷。
飞机装配⼯艺期末复习(学⽣版)飞机装配⼯艺期末考试复习提纲1、飞机的设计分离⾯?其特点?根据飞机结构的使⽤功能、维护修理、运输⽅便等⽅⾯的需要,设计⼈员将整架飞机在结构上划分为许多部件、段件和组件,所形成的分离⾯。
主要特点可拆卸的连接(螺栓、铰链接合等)2、飞机的⼯艺分离⾯?其特点?为了⽣产(装配)的需要,满⾜⼯艺过程的要求将飞机结构进⼀步划分所形成的分离⾯。
主要特点(1)⼀般采⽤不可拆卸的连接(铆接、胶接、焊接等);(2)装配成部件后,⼯艺分离⾯消失。
3、在飞机装配中的有哪些准确度的要求?1. 部件⽓动⼒外形准确度2.部件内部组合件和零件的位置准确度3.部件间相对位置的准确度4、什么是飞机装配过程?将⼤量的飞机零件,按⼀定的组合和顺序(按图纸、技术条件),逐步装成组合件、板件、段件和部件,最后将各部件对接成整架飞机的机体。
5、为了满⾜⽣产互换,⼯艺分离⾯⼀般采⽤可拆卸连接。
(错)说明理由。
设计分⾥⾯采⽤可拆卸的连接,⽽⼯艺分离⾯⼀般采⽤不可拆卸的连接(铆接、胶接、焊接等6、设计分离⾯和⼯艺分离⾯哪个在装配成部件后即消失?装配成部件后,⼯艺分离⾯消失。
7、飞机设计分离⾯的数量多于⼯艺分离⾯的数量。
(错)说明理由。
为了⽣产(装配)的需要,满⾜⼯艺过程的要求将飞机结构进⼀步划分所形成的分离⾯。
所以说⼯艺分离⾯数量多于设计分离⾯。
8、飞机的副翼作为⼀个操纵舵⾯划分出来,是⼀个典型的⼯艺分离⾯。
(错)说明理由。
是设计分离⾯9、某型机的发动机是装在机⾝内,为了便于更换、维护和修理,将机⾝划分为前、后机⾝两个⼯艺分离⾯。
(错)说明理由。
根据飞机结构的使⽤功能、维护修理、运输⽅便等⽅⾯的需要,设计⼈员将整架飞机在结构上划分为许多部件、段件和组件,所形成的分离⾯。
10、飞机的襟翼具有增升的功能,因此襟翼是⼀个⼯艺分离⾯。
(错)说明理由。
是设计分离⾯11、互换性和协调性都是对同⼀飞机结构单元⽽⾔的。
(错)说明理由。
飞行器设计与工程专业知识点总结飞行器设计与工程是航空航天工程领域中的重要学科,涵盖了飞机、直升机、无人机等各类飞行器的设计、制造、维护和管理等方面的知识。
在这个领域中,学生需要掌握大量的专业知识,以便能够胜任未来的工作。
本文将对飞行器设计与工程专业的知识点进行总结,帮助学生全面了解这一领域的知识要点。
一、飞机设计基础知识1. 飞机气动力学飞机气动力学是飞机设计与工程中的重要基础知识,包括了气动力学原理、飞机气动外形设计、飞机的空气动力学计算等内容。
2. 飞机结构设计飞机结构设计涉及到了飞机的材料、构造、强度、刚度等方面的知识,学生需要掌握各类飞机结构设计的原理和方法。
3. 发动机设计发动机是飞机的核心部件,学生需要了解发动机的工作原理、性能参数、燃料消耗、热力循环等方面的知识。
4. 飞机系统设计飞机系统设计包括了飞行控制系统、舱内系统、燃油系统、液压系统等内容,学生需要对各类系统的设计和工作原理有充分的了解。
二、飞机设计与工程实践1. 飞机设计软件应用学生需要学会使用各类飞机设计软件,如CATIA、SolidWorks、ANSYS等,能够进行飞机的三维建模、结构分析、流体仿真等工作。
2. 飞机实验与测试飞机设计与工程专业的学生需要参与各类飞机实验与测试工作,包括了飞机模型的制作、飞行试验、性能测试等内容。
3. 飞机制造工艺飞机的制造工艺是飞机设计与工程中的重要环节,学生需要了解飞机的各类制造工艺,如钣金加工、焊接工艺、表面处理等。
4. 飞机维护与管理飞机维护与管理是飞机设计与工程中的重要领域,学生需要学会飞机的定期维护、故障诊断与排除、飞机管理等工作。
三、飞机设计与工程的发展趋势1. 先进材料与制造技术随着先进材料与制造技术的不断发展,未来的飞机将采用更轻、更强、更耐高温的先进材料,制造工艺也将更加智能化。
2. 新能源飞机随着能源问题日益严重,新能源飞机成为了未来的发展趋势,学生需要了解新能源飞机的设计与工程知识。
1.飞机产品的特点及其制造工艺的特点。
飞机产品的特点:1、零件数量大、品种多2、外形复杂、精度要高3、零件尺寸大、刚度小4、材料品种多,新材料应用比例大5、结构不断改进,产量变化范围大制造工艺的特点:1、需采用新的保证互换性的方法-模线样板工作法;2、生产准备工作量大,需采用大量模具、夹具、型架等工艺装备,数字化制造技术;3、批量变化范围大,手工劳动量大,现在用柔性制造技术;4、零件加工方法多种多样,装配劳动量比重大;5、生产协作能力强,推行并行工程。
2.弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法。
弯曲:成型原理:弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品、用磨具或其他的工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法。
材料外层纤维受拉,内层纤维受压,中性层不变。
成形极限:当万区间相对弯曲半径小到一定程度时,会是万区间外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断,此时的变形记先成为成形极限。
相对弯曲半径r/t 达到材料即将破裂的极限是的min r问题:主要问题是回弹。
解决办法:补偿法、加压法,加热校形法及拉弯法。
拉伸原理:拉伸是在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程。
(凸缘切向收缩为筒壁,筒壁为传力区)成形极限:当壁筒要拉断时的拉伸系数为极限拉伸系数。
在筒壁将要拉断时的最小拉伸系数0/m d D容易出现的问题:凸缘起皱和筒壁拉裂。
解决办法:用压边圈防止外皱。
用带拉伸筋的凹模、反向拉伸法和正反向联合拉伸法防止内皱。
拉形原理:拉形时板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下,随着拉形模的上升,板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形,是板料与拉形模逐渐贴合的成型方法。
成形极限:在拉形时,挡板料濒于出现不允许的缺陷时的拉形系数max 0/l l 。
容易出现的问题:拉裂、起皱。
解决办法:防止拉裂的主要方法是控制一次拉形变量;防止起皱可使夹头钳口取现金量符合模具两端对应曲面的剖面形状,在操作中正确配合夹头拉伸和台面上顶的动作。
《飞行器工艺》复习题(2015年)1.飞机产品的特点及其制造工艺的特点。
答:(1)零件数量大、品种多;外形复杂,精度要求高;零件尺寸大,刚度小;材料品种多、新材料应用比例大;结构不断改进,产量变化范围大。
(2)航空航天产品具有特殊性,加工方法具有多样性和先进性,生产上具有适应性和灵活性,具有严格的质量监控,具有高度/广泛的生产协作。
2.弯曲、拉伸、拉形、拉弯、落锤成形、液压成形、喷丸成形、旋压成形及胀形等典型成形工艺的成形原理、成形极限、容易出现的问题及解决方法。
答:1、弯曲:成型原理:将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品,用模具或其他工具弯成具有一定曲率和一定角度的零件的加工成型方法。
成型极限:相对弯曲半径r/t表示变形程度,越小,变形程度越大,当小到一定程度时,会使弯曲件外表面的纤维的拉伸应变超出材料所允许的极限而出现裂纹或折断,此时的变形极限称为成形极限。
问题:回弹方法:补偿法、加压法、加热校形法及拉弯法2、拉深:原理:在凸模作用下将平板毛坯变成开口空心零件的过程表示,越小,拉深程度越大,极限:变形程度用拉深系数m=d/D当m小到筒壁要拉断时,为拉深极限系数。
取决于板材内部组织与机械性能、毛坯的相对厚度、冲模的圆角半径、间隙及润滑等。
问题:凸缘起皱和筒壁拉裂方法:外皱——压边圈;内皱:带拉深筋的凹模,反向拉伸法和正反向联合拉深法。
多工序拉深,液压机械拉深法。
3、旋压:原理:旋压是借助旋压棒或旋轮、压头对随旋压模转动的板料空心毛坯做进给运动并旋压,使其直径尺寸改变,逐渐成形为空心薄壁回转零件的特殊成型工艺极限:零件锥角越小,材料变形量越大,过大会产生剪切破坏。
4、胀形:原理:在外力作用下使板料的局部材料厚度减薄而表面积增大,或将直径较小的筒形或锥形毛坯,利用由内向外膨胀的方法,使之成为直径较大或曲母线的旋转体零件的加工方法称为胀形。
极限:胀形系数Dmax /D,问题:毛料拉深破裂方法:模具工作表面粗糙度值小、圆滑以及良好的润滑;施加胀形压力的同时施加轴向压力。
(刚性分块式凸模胀形、软模胀形、液压胀形、起伏成形)5、拉形:原理:拉形是板料两端在拉形机夹钳夹紧的情况下,随着拉形模的上升,板材与拉形模接触产生不均匀的双向拉伸变形,使5板料与拉形模逐渐贴合的成形方法。
极限:拉形系数lmax/l0问题:拉裂、起皱方法:防止拉裂的方法,控制一次拉形的变形量;纵向拉形时,防止起皱可以使夹头钳口的曲线尽量符合模具两端对应曲面的剖面形状。
6、落压成形:原理:落压成形是利用质量很大的锤头或上模从高处落下时所产生的巨大冲击力是毛料沿着成型模成形。
极限:问题:成形的零件多是形状不规则零件,毛料的变形情况比较复杂,有的部位易拉裂,有的部位易起皱。
方法:预成形,采用展开料成形,分区依次成形,采用储料过渡7、液压成形:原理:液压成型是指采用液态的水或油作为传力介质,用软凸模代替刚性的凸模或凹模,使坯料在传力介质的压力作用下与凹模或凸模贴合的过程。
极限:问题:材料的起皱、开裂和零件不贴模。
方法:单位成形压力、橡皮硬度、被成形材料的性能、零件的几何参数等之间的内在联系。
优点:成形极限高;尺寸精度高、表面品质好;成形工序少,成本低。
8、拉弯:原理:拉弯是将毛坯料在弯曲的同时施加以轴向拉力,改变毛料剖面内的应力分布情况,使之趋于一致,以减少回弹,提高零件成形的准确度。
极限:问题:方法:9、喷丸成型:原理:喷丸成形技术是利用高速弹丸撞击金属板的表面,使受喷表面及其下层金属材料受挤压产生塑性变形而向四周延伸,表面积扩大,从而逐步使板材发生向受喷面突起的弯曲变形,并达到所需外形的一种成形方法。
极限:针对一定的喷丸设备和弹丸,采用最大覆盖率喷丸成形特定材料和厚度的零件时,所获得的变形量是一定的,该变形量反映了相应条件下的喷丸成形极限。
问题:喷后壁板必须慎重处理钻孔、切边的工序,且不允许用机械方法校正零件,喷前必须完成热处理工序。
3.什么是结构复合材料,什么是功能复合材料,复合材料在性能上有哪些特点。
答:1、结构复合材料:主要作为承力结构使用的材料,由能承受载荷的增强体组元与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元构成。
结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。
2、功能复合材料:是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。
包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料,具有广阔的发展前途。
3、复合材料在性能上的特点:(1)材料的可设计性(2)比强度高及比刚度大(3)抗疲劳性能好(4)高温性能好(5)制造工艺简单(6)结构可实现功能/智能化4.试说明聚合物基复合材料预成形件/树脂转移成形工艺方法(RTM方法)的特点与适用范围。
方法名称:预成形件/树脂转移成形法(RTM方法)特点:树脂在面内压力下注射到预成形件内后再固化成形。
要求模具强度、刚度足够,并合理安排树脂流向和注射入口与冒口;制件重复性好、尺寸精度高、Z向性能高适用范围:复杂、高性能构件5.什么是设计分离面和工艺分离面?答:设计分离面:根据使用功能、维护修理、方便运输等方面的需要,设计出的部件之间的可拆卸的分离面称为设计分离面。
工艺分离面:为满足工艺要求而划分的不可拆卸的分离面称为工艺分离面。
6.提高装配准确度的补偿方法有哪些。
1、工艺补偿:装配时相互修配,装配后精加工2、设计补偿:垫片补偿、连接件补偿3、可调补偿件7.飞机装配基准的选择方法及误差积累特点。
1、以骨架外形为基准,误差形成是由内到外的,累积误差均反映到外形上。
累积误差:(1)骨架零件制造的外形误差(2)骨架的装配误差(3)蒙皮的厚度误差(4)蒙皮和骨架由于贴合不紧而产生的误差(5)装配连接的变形误差2、以蒙皮为基准,误差形成是由外到内的,累积误差在装配时靠补偿方法消除。
累积误差:(1)装配型架卡板的外形误差(2)蒙皮(或壁板)和卡板外形之间由于贴合不紧而产生的误差(3)装配连接的变形误差8.互换与协调的概念及相互关系,三种协调原则及其特点。
概念:互换指的是独立制造的零件,装配时无需补充加工,就能满足产品使用要求;亦即一般互换的零件能与另一个同样零件互相代替,装配时不经任何修配,即可保证产品性能。
协调是指两个相互配合的零件之间,其配合部位的几何形状和尺寸的相符合程度。
相互关系:互换的一定是协调的,但协调的不一定是互换的。
三种协调原则:9.铆接、螺接、胶接、焊接、胶焊等各种连接方法的特点。
1、铆接:普通铆接、干涉配合铆接、密封铆接、特种铆接。
连接强度比较可靠,工艺参数容易掌握和控制,铆接质量检验方便,故障比较容易排除,使用工具比较简单、价廉,适用于较复杂结构的连接。
2、螺接:普通承力螺栓,高锁螺栓连接,追星螺栓连接。
飞机结构中一种重要的机械连接方法,在所有设计分离面及重要承力结构处主要是用螺栓连接,受力形式主要有拉、压、剪三种,根据受力形式选用不同的螺栓。
3、胶接:(1)胶接不削弱基体材料,所形成的连接缝是连续的,受力时应力分布比较均匀,可以连接薄板,并同时能改善板材的支持情况,提高临界应力,可以减轻结构质量,提高结构的疲劳强度和破损安全性。
(2)胶接结构表面平滑,有良好的气动性能。
(3)胶缝本身有良好的密封性,适用于气密舱和整体油箱等要求密封的结构。
(4)劳动量显著低于铆接,成批生产时成本也低于铆接。
(5)胶层对金属有防腐保护作用,可以绝缘,防止电化学腐蚀。
(6)适用于的材料范围广。
4、焊接:点焊,搅拌摩擦焊。
常用技术之一,一些用不锈钢、防锈铝合金和钛合金等焊接性能好的材料制成的结构,宜采用焊接。
5、胶焊:接头不仅具有点焊接头质量轻,静强度高,可靠性好的优点,又具有胶接接头良好的疲劳特性和密封性,力学性能十分优良,同铆接相比,胶焊结构质量轻,接头外形光滑,能提高飞行器外形的平滑性和气密性,改善气动性能。
10.铆接、胶接的工艺过程。
1、铆接:确定钉孔位置—制铆钉孔和制埋头窝—放铆钉—铆接。
2、胶接:预装配—胶接表面制备—涂胶和烘干—装配—固化—清理和密封防护11.飞机总装包括哪些内容。
●飞机机体各部件的对接及水平测量;●安装调整发动机、燃油和滑油系统,安装调整发动机操纵系统;●液压和冷气系统的设备、附件和导管的安装、敷设和试验;●起落架及其收放机构、信号系统的安装、调整和实验;●飞机操纵系统的安装和调整;●电气、无线电、仪表设备与电缆的安装、敷设和实验;●高空救生设备的安装和试验;●特种设备的安装和试验。
12.什么是CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM,并简述它们之间的关系。
CAD/CAE/CAPP/CAM分别是计算机辅助设计、计算机辅助工程分析、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写,它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的基础,是实现计算机辅助产品开发的主要工具。
PDM技术是集成并管理与产品有关的信息、过程及人与组织,实现分布环境中的数据共享,为异构计算机环境提供了集成应用平台,从而支持CAD/CAE/CAPP/CAM系统过程的实现。
13.试说明数字化预装配的三个阶段。
(1)第一阶段数字化预装配—一级数字样机一级数字样机建立了零部件的基本形状、包容空间,并协调各工程设计组之间的空间位置安排。
(2)第二阶段数字化预装配—二级数字样机二级数字样机已经进行了飞机结构设计和不同设计组之间界面的协调,零部件外形已确定下来,但还未进行详细设计。
这阶段DPA工作进展主要体现在尽可能地为飞机的可达性、可维护性、可服务性、可靠性、人机工程以及支持装备的兼容性等进行详细设计,但尚未进行详细的装配和安装设计。
(3)第三阶段数字化预装配—三级数字样机三级数字样机是对详细设计的零部件进行完整的数字化预装配,如飞机上的管道系统、空气管路、燃油管线、液压管路、角片支架、紧固件和连接孔等的制造和安装等都在三级数字样机上完成,它是数字化预装配的最后阶段。
14.飞机数字化装配系统涉及到哪些技术。
15.16.飞机数字化制造过程主要包括哪些内容。
1、产品结构分解2、3、关键特征的确定4、三维工装设计与工艺计划5、6、数控加工7、8、工厂车间布置和地面支持装备9、基于产品数字化定义的制造工程计算机系统17.试说明飞机柔性装配技术的含义及其优点。
飞机柔性装配技术是考虑装配对象变化较快的航空产品本身特征,基于飞机产品数字化定义,通过对飞机柔性装配流程、数字化装配技术、装配工装设计、装配工艺优化、自动定位与控制技术、测量、精密钻孔、伺服控制、夹持等的综合,以实现飞机零部件快速精确的定位和装配,减少装配工装种类和数量的装配技术。
飞机柔性装配技术的优点:1、提高装配效率和装配准确度;2、提高装配工作的快速响应能力,缩短飞机装配周期;3、提高飞机装配质量、提高装配速度;4、降低飞机装配成本;5、适应多品种产品(飞机)生产装配要求。