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[发明专利]一种工件加工变形的控制方法-CN201910439386.9有效
发明人：李变红;高瀚君;彭腾;李科伟;邓宏彬 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： B23P13/00 文献下载
摘要：本发明提供一种工件加工变形的控制方法，在初次粗加工阶段可以通过预留符合一定条件的加强筋，增强工件的抗弯刚度，能够很大程度地减小初次粗加工阶段的加工变形；将初次粗加工阶段预留有加强筋的中间工件放置72小时以上，得到稳定的中间工件，最后通过二次切削加工去除稳定的中间工件中预留的加强筋；此时由于工件内部应力已经充分释放，且需二次切除的材料较少，不会产生较大的应力重分布，故切除加强筋后，最终得到的加工工件不会再产生较大的变形；由此可见，本发明通过采用预留加强筋进行二次切削加工的方法，能够有效提高工件的抗弯刚度，从而减小最终的加工变形，能够用于指导薄壁弱刚性零件的结构设计。
一种工件加工变形控制方法

[发明专利]一种环件控温轧制方法-CN201911110840.2有效
发明人：张以都;宋和川;吴琼;高瀚君;白月龙;张志峰 -专利权人：北京航空航天大学;有研工程技术研究院有限公司
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： B21B37/74 文献下载
摘要：本发明公开了一种环件控温轧制方法，主要包括：(a)对环件进行网格划分；(b)给定n时刻环件任一节点的初始温度；(c)通过温度差分公式计算该节点下一时刻的温度；(d)给定温度最大临界波动值，并判断该节点n时刻与下一时刻的温度温差是否超过最大临界波动值；(e)计算加热该节点所需的功率密度；(f)重复步骤(a)～(e)，直到计算出全部节点所需的功率密度，再计算得出n时刻加热所需的平均功率密度；(g)给定轧制总时间t，并判断是否需要对环件进行加热；(h)得到整个环轧过程中所需的加热功率密度变化值。本发明可以使环件温度的波动范围达到最小，改善环件温度均匀性，改善材料组织性能。
一种环件控温轧制方法

[发明专利]一种厚壁环件差温轧制温控方法-CN201911110842.1有效
发明人：张以都;宋和川;吴琼;高瀚君 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： B21B37/74 文献下载
摘要：本发明公开了一种厚壁环件差温轧制温控方法，主要包括：(a)对环件进行网格划分；(b)给定n时刻环件的初始温度场；(c)给定最小临界温差值，分别计算环件内壁层平均温度、环件外壁层平均温度、环件中心层平均温度，并判断环件中心层平均温度与环件内壁层平均温度、环件外壁层平均温度中的最小值之差是否超过最小临界温差值；(d)计算n时刻环件所需的冷却热流密度；(e)给定轧制总时间t，并判断是否需要对环件进行冷却；(f)得到整个环轧过程中所需的冷却热流密度变化值。本发明使厚壁环件表层与心部始终保持一定的温差，有利于心部缺陷的消除，改善环件成形均匀性，提高环件综合性能。
一种厚壁环件差温轧制温控方法

[发明专利]一种环件轧制温度场计算方法-CN201911110876.0有效
发明人：张以都;宋和川;吴琼;高瀚君 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： B21B38/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种环件轧制温度场计算方法，主要包括：(a)对环件和各轧辊进行网格划分，并给定节点的初始温度；(b)计算轧制区热量变化量；(c)计算非轧制区热量变化量；(d)计算轧制区环件等效内热源；(e)计算非轧制区环件等效内热源；(f)计算轧制区轧辊等效内热源；(g)计算非轧制区轧辊等效内热源；(h)通过环件温度差分公式计算环件温度；(i)通过轧辊温度差分公式计算各轧辊温度；(j)计算得到任意时刻环件和各轧辊的温度场分布。本发明利用等效内热源代替复杂的温度边界条件，可以快速计算出环件和轧辊热轧温度场，具有表达简单、计算方法简便、效率高、结果稳定等优点。
一种轧制温度场计算方法

[发明专利]一种同步跨尺度残余应力检测装置-CN201710796979.1有效
发明人：吴琼;高瀚君;张以都;陈曙光;李磊;谢东健 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-09-06 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种同步跨尺度残余应力检测装置，包括可进行宏观残余应力检测的激光检测系统和微观残余应力检测的PROTO‑IXRD‑MGR 40 X‑射线检测系统，以及加持加载装置和基座。激光检测系统由激光发射仪（1）、激光头（13）、激光头底座（12）、激光检测镜头（11）、激光检测镜头底座（10）和钻机（14）组成；PROTO‑IXRD‑MGR 40 X‑射线检测系统由X‑射线发射仪（5）、PROTO‑IXRD‑MGR 40 X‑射线应力检测仪（7）组成；加持加载装置由活动端（4）、固定端（9）、电机（3）、测力计（2）组成；以及基座（6），这些零部件共同构成了整套残余应力检测装置。与现有技术相比，本发明显著优点有:1)同步、跨尺度测量微观和宏观两类残余应力；2)可通过对标准板加载进行残余应力标定；3)可实现实时性、全场性检测。
一种同步尺度残余应力检测装置

[发明专利]一种大型环件旋转离心应力调控方法-CN201910727813.3有效
发明人： 高瀚君;李昕;吴琼;张以都;尚啸 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-08-08 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： C21D11/00 文献下载
摘要：本发明涉及工件残余应力调控领域，且公开了一种大型环件旋转离心残余应力调控方法，步骤如下：S1：建立环件高速旋转过程仿真模型；S2：确定环件达到预期应力调控效果所需目标转速和塑性变形量；S3：将环件通过弹性装卡装置安装在旋转平台上；S4：安装防护装置，启动平台使环件旋转，利用动平衡调整装置使系统达到动平衡；S5：逐渐降低转速直至停止并卸除装卡；S6：测试环件表面残余应力，确定应力消除效果。此方法通过高速离心旋转产生的胀形力沿圆周方向分布均匀，尤其适合大型环件的应力调控，且直径越大，所需转速越低。以10米级运载火箭过渡环为例，转速达到320r/min时，即可在环内产生接近屈服强度300MPa的周向应力，进而产生应力释放和塑性强化的效果。
一种大型旋转离心应力调控方法

[发明专利]一种大型环件旋转离心残余应力调控装置-CN201910727816.7有效
发明人： 高瀚君;李昕;吴琼;尚啸;张以都 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-08-08 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本发明涉及环形零件残余应力调控技术领域，且公开了一种大型环件旋转离心残余应力调控装置，包括主轴，所述主轴的顶端设有装卡装置，且所述主轴的顶端通过所述装卡装置固定有环件，所述主轴的一侧设有力矩电机，所述力矩电机与外部电源电性连接，且所述力矩电机的输出端固定有离合器，所述主轴的另一侧设有高速电机；通过高速旋转，使环件内部产生离心应力，离心应力与初始残余应力叠加达到或超过材料的屈服极限，使环件内部应力释放，并且离心应力与残余应力叠加，使环件产生周向塑性变形，使环件达到塑性强化的效果，同时有效解决机械胀形受力不均，液压胀形实验设备昂贵复杂等现存问题，实现环件的均匀、可控胀形。
一种大型旋转离心残余应力调控装置

[发明专利]一种热轧铝合金环件振动热处理工艺方法-CN201911042354.1在审
发明人：张以都;宋和川;吴琼;高瀚君;曹彦生;宋肖珺;李燕 -专利权人：北京航空航天大学;北京航天新风机械设备有限责任公司
申请日： 2019-10-30 - 公布日： 2020-01-03 - 主分类号： C22F1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种热轧铝合金环件振动热处理工艺方法，主要包括：(a)对铝合金环件进行热轧后，立即将其从环轧机上取下，在环件带有轧制余温的状态下，直接对环件进行均匀加热至一定温度，进行固溶处理；(b)对环件选择合适的淬火冷却速度进行冷却，并由红外线测温仪测量或凭实践经验控制环件从淬火介质中取出的温度为170±5℃，随即对环件进行振动时效处理；(c)对环件进行均匀加热至一定温度，进行时效处理。本发明是利用轧制余温进行固溶淬火+振动处理+时效处理的新型振动热处理工艺，节能环保，不但能够有效抑制或消除环件残余应力，而且可以得到高强度、高塑性和高韧性的铝合金环件。
环件铝合金环件热处理工艺轧制均匀加热时效处理余温热轧红外线测温仪振动时效处理残余应力淬火介质淬火冷却固溶处理固溶淬火节能环保有效抑制振动处理高韧性高塑性控制环取下轧机冷却测量取出

[发明专利]一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧-CN201710999946.7在审
发明人：张以都;陈曙光;吴琼;高瀚君;高子涵 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2018-12-14 - 主分类号： F16F15/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，涉及一种缓冲减振技术，具体包括：端面一、端面一连接孔、悬臂梁单元、端面二、端面二连接孔；其中，悬臂梁单元又由y方向悬臂梁、z方向悬臂梁组成。所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧的端面一设有端面一连接孔，端面二设有端面二连接孔，分别用于连接隔振体与受冲体，端面一和端面二之间设有悬臂梁单元。本发明加工、安装与拆卸方便，互换性较强，可靠性较高，适用范围广，能够实现真正意义上的多维缓冲、隔振作用，能够满足较大范围的刚度变化要求，实现变刚度的需求，有较强的空间适应性，且空间利用率较高。
缓冲连接孔多维减振结构弹簧整体悬臂悬臂梁方向悬臂空间利用率空间适应性拆卸方便刚度变化隔振作用变刚度隔振体互换性冲体加工

[发明专利]一种U形隔框类航空薄壁结构件变形的液胀校形机-CN201610456993.2有效
发明人：张以都;周文兵;吴琼;陈龙;高瀚君;宋晶 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2016-06-22 - 公布日： 2018-05-29 - 主分类号： B21D26/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种U形隔框类航空薄壁结构件变形的液胀校形机，包括：液胀校形系统，进给定位系统，压力检测与控制系统，夹紧固定系统，油路系统，人机交互面板及机架。校形时，夹紧固定系统将工件固定于可转动式工作平台上，进给定位系统带动液胀校形系统到校形点位置，由油路系统向液胀校形系统供液压油，液胀校形系统中橡胶袋在液压油作用下膨胀使得刚度相对较弱的工件需校形面发生变形校正。与现有技术相比，本发明显著优点有：一、现有的校形方法均是刚性接触校形，本发明设计了一种新型液胀柔性接触式校形设备。二、校形范围更大，可针对U型隔框类航空薄壁结构件绕底面弯曲变形、扭曲变形、弯扭复合变形、局部凹凸及侧壁变形进行校正。
校形液胀薄壁结构件隔框定位系统夹紧固定油路系统变形的校形机进给航空人机交互面板液压油作用变形校正侧壁变形刚性接触工件固定工作平台可转动式控制系统扭曲变形柔性接触弯曲变形压力检测点位置橡胶袋液压油底面校正变形复合膨胀

[发明专利]一种喷射式直升机旋翼防/除冰装置-CN201610467368.8有效
发明人：张以都;陈龙;吴琼;周文兵;高瀚君 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2016-06-24 - 公布日： 2018-04-13 - 主分类号： B64D15/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种喷射式直升机旋翼防/除冰装置，该装置安装在直升机旋翼结冰区域内部，主要部件包括包铁、防/除冰喷头、除冰液及碳粉喷射气‑液控制系统及用于固定安装的硬质基底；除冰液及碳粉喷射气‑液控制系统包括除冰液源、止回阀、碳粉盒、空气压缩机、液压泵、用于发动机废气热量来加热除冰液的换热器、用于连接气‑液回路的双路连接器、热气及除冰液输送管道及用于测量气‑液回路的压力计；本发明采用喷射碳粉作为结冰凝结核使过冷水滴提前结冰，并喷射加热除冰液的方式，能够对直升机旋翼进行防、除冰工作，具有时间短，耗能低、除冰彻底等特点，能够满足在多种不同恶劣气象环境下及在不同结冰状态下的防、除冰要求。
一种喷射式直升机旋翼防除冰装置

[发明专利]一种同步跨尺度残余应力检测方法-CN201710796456.7在审
发明人：吴琼;高瀚君;张以都;陈曙光;李磊;谢东健 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-09-06 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明设计的一种同步跨尺度残余应力检测方法，其特征在于，首先对一标准试件的残余应力值进行标定，利用固定和加载装置对标准试件进行拉伸或压缩，并记录拉伸和压缩的轴向载荷，应用材料力学和弹性力学经典理论计算标准试件的理论应力值，将其作为测量值的基准。随后同步分别采用X射线衍射法和基于激光散斑干涉技术的钻孔法测量标准试件的微观和宏观残余应力。依据计算的理论应力值，对X射线衍射法和钻孔法的测量值进行修正，使微观和宏观残余应力的统一于理论值。再利用带有修正的X射线衍射法和基于激光散斑干涉的钻孔法测量其他待测试件的残余应力，实现残余应力的同步跨尺度检测。
一种同步尺度残余应力检测方法

[发明专利]一种基于板壳理论的剥层法残余应力测量值的修正方法-CN201710796460.3在审
发明人： 高瀚君;吴琼;张以都;周文兵;刘畅;高子涵 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-09-06 - 公布日： 2018-02-23 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：为了提高剥层法的对材料内部残余应力的测量精度，提出一种基于板壳理论的剥层法残余应力测量值的修正方法。本发明基于弹性力学和板壳理论，推导了材料去除过程中材料内部的残余应力释放的计算方法，从而建立逐层剥去的表面残余应力与该层初始残余应力的换算关系，在已知剥层后各表面残余应力的情况下，即可反算得到该层的初始残余应力。
一种基于理论剥层法残余应力测量修正方法

[发明专利]一种激光盲孔残余应力检测装置及开发软件-CN201710647095.X在审
发明人：吴琼;高瀚君;张以都;李磊;谢东健 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-08-01 - 公布日： 2017-11-24 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：一种激光盲孔残余应力检测装置及开发软件。本发明涉及一种残余应力检测装置的设计以及开发软件，包括检测装置的硬件和软件两部分，检测装置的硬件部分由二自由度移动夹持装置、CCD工业相机、激光发射器、钻孔设备、光学镜和检测平台组成，软件部分则是用来完成由释放应变到残余应力的计算过程。与现有技术相比，本发明显著优点有1应用钻孔法测量残余应力，测量结果精度较高且设备简单容易操作。2利用激光散斑法替代应变片检测位移，对零部件本身材料以及表面粗糙度等无特殊的要求，适用的刚度、温度和形变范围较广。3可实现实时性、全场性检测。
一种激光残余应力检测装置开发软件

[发明专利]一种旋转式大型薄壁环件增材制造装置-CN201710650142.6在审
发明人：吴琼;谢东健;张以都;李磊;高瀚君 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-08-02 - 公布日： 2017-09-29 - 主分类号： B23K15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种旋转式大型薄壁环件增材制造装置，属于具体的生产制造和加工领域。该装置具体功能是使用铝合金材料，通过3D打印的方式增材制造大型薄壁环型件；主要包括两个部分，一是旋转架支撑平台系统，用于提供环形件成型的平台，包括底座电机，减速器，中心旋转圆盘，矩形空心连接杆，外环平台等部分；二是二自由度增材系统，用于环形件送料和成型，具有水平与竖直两个自由度，包括一体化专用枪头、Z轴滚珠丝杠套装、X轴滚珠丝杠套装、伺服电机、丝材储存桶、送丝机、工作平台、圆柱体支撑柱、底座等部分。本发明能够通过增材的方式完成结构复杂的大型薄壁环件的制造，能够避免传统机械加工存在的问题，具有耗损低、精度高的特点，可适应于多种结构的薄壁环件的加工制造。
一种旋转大型薄壁环件增材制造装置