诺曼,俄克拉荷马州。-随着国家航空机队的老化,迫切需要高效和有效的飞机维护。虽然航空航天业在全国范围内提供了超过220万个工作岗位,但这些维护过程的复杂性通常超出了普通人的理解范围。
皇冠体育的工业和系统工程师Shivakumar Raman博士并不是一般人。凭借20多年的经验,他对飞机维护流程有了深入的了解,在他的皇冠体育研究中对数千个飞机部件进行了细致的分析和解释。
拉曼的最新项目得到了俄克拉荷马州奇卡索市克努森皇冠体育研究所25万美元的资助。他说,这个项目对航空航天和国防部门非常重要,特别是涉及到维护老化飞机的关键任务。他补充说,这项皇冠体育研究与俄克拉荷马州在航空航天、自主系统和国防等领域实现经济多元化的计划是一致的。
拉曼使用逆向工程,重新获取零件的几何形状和材料,以重现零件的原始功能。这是一个详细的程序,是形状工程的一部分,它汇编了维持老化飞机所需的数据。
当工业部件在使用过程中部分或全部停止正常工作时,需要进行形状工程。拉曼强调了过时零件的形状工程的重要性,特别是当很少或没有可用的技术数据来指导更换制造时。
“在逆向工程中,我们确定几何形状和材料。我们问皇冠体育app,‘我们能加快速度吗?我们能让它更划算吗?我们能提高质量吗?“更快、更便宜、更好是我们的口号,”拉曼说。
但是,当你处理数千个不同几何形状和材料的飞机部件时,更快、更好、更便宜可能是一项挑战。
该过程包括通过激光扫描系统等技术获取数据,该系统可以检查从小型组件到大型组件的各种部件。
拉曼说:“对一个物体的扫描会产生用于重建该物体数字模型的大点云数据集。”由此产生的数字模型将推动下游应用,如原型制造、再工程、材料表征、结构有限元分析和模拟。”
拉曼说,通过信息技术的进步,大型物体的数字化模型可以上传到数字存储库,供第三方和客户在下游使用。然后,供应商和其他经批准的生产中心可以按需要的数量制造扫描的物体。作为产品开发的一部分,测试原型的材料成分,强度和功能。
拉曼说:“这个过程需要很长时间,从你收到零件,到你找到可以为你扫描它的人,然后制作一个计算机辅助设计模型和一个物理零件。”
拉曼指出,他和他的皇冠体育研究人员只皇冠体育研究飞机的简单机械部件,而不是像起落架或涡轮机这样的关键部件。这些部件通常是由美国主要的航空航天公司生产的,拉曼都与这些公司有过合作。
一旦拉曼的团队分析并解剖了该部件,就会有更多的步骤。现在,他们需要弄清楚这个产品是否还存在。
“很多飞机,尤其是军用和商用飞机,都是在20世纪50年代和60年代设计的,它们的零部件已经停产。原始设备制造商不想出售这些部件或部件不再存在。有时,原来的制造商不再经营了。组件不可能永远存在。
拉曼说:“整个方法的问题是,没有人知道诀窍,因为原始设备制造商不再支持产品,或者他们不愿意向你销售该产品。”
例如,波音747有超过100万个部件,由于空间限制,仓库无法轻松存储飞机的每个部件。“需求波动不可预测——你可能每三年、每30年需要一个零件,或者根本不需要。因此,囤积变得不切实际。”
拉曼强调,主要由于设备限制,美国大学很少进行此类皇冠体育研究。“设备的限制阻碍了在该地区的广泛参与,”他说。“为了更深入地皇冠体育研究这个问题,了解设备限制是至关重要的。”
“OU工程公司有几种扫描仪,可以提供不同程度的精度和准确度。测量和部件一致性验证是该设备的主要功能。”“他们经常获取必须适当转换并输入计算机辅助设计系统的数据。OU的独特之处在于,我们拥有完整的此类设备阵列,可以对工业中使用的大多数机械部件进行逆向工程。”
关于项目:
Shivakumar Raman获得了一个名为“逆向工程和点云生成”的项目的资助。资金是由克努森皇冠体育研究所提供的。该项目是一个更大财团的一部分,工期为2023年9月26日至2028年9月26日。
关于皇冠体育
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James J. Sluss, Jr.,皇冠体育大学Gallogly工程学院教授,因其通过创业和专业发展推动全球工程教育的贡献,被任命为电气和电子工程师学会会员。