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机械科学与技术2024年第07期:金属封严环数字孪生几何模型框架的开发与应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:裴昊男;张璞玉;罗明;

单位:西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室;西北工业大学航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心;

摘要:金属封严环广泛应用于航空发动机密封系统,其型面成形质量对飞行器高性能、高可靠服役具有重要影响。然而,薄壁、复杂的异形截面与封闭的环形结构等导致其在几何质量检测方面存在以下问题:其一,成形结果严重依赖于破坏性抽样终检,实际产品均未经过完整质量检测;其二,成形过程无几何质量检测手段,无法及时发现成形缺陷,轮廓几何数据的缺失,使工艺优化设计困难。因此,提出一种金属封严环数字孪生几何模型框架,该框架包括:物理空间、虚拟空间、交互空间与服务,可提供在机测量平台标定、截面轮廓测量、点云数据预处理、截面几何特征计算、三维数模快速构建、三维型面动态测量与偏差计算等连续成形质量在线检测技术,建立起反映金属封严环成形过程中变化的数字孪生几何模型,从而为金属封严环成形质量的检测、分析、预测以及后续工艺优化设计所需的基础数据获取等提供支撑。在此基础上,研制了在线检测模拟试验装置与数字孪生软件,介绍了金属封严环数字孪生几何模型的应用情况。

关键词:数字孪生;;几何模型;;金属封严环;;成形质量;;在线检测

基金资助:国家科技重大专项(2019-Ⅶ-0014-0154)