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简单。1935 年 10 月 30 日,情况发生了变化。一架 299 型飞机(后来被指定为 B-17)在起飞后不久坠毁,原因是飞行员未能释放新的方向舵和升降舵锁定装置(Schultz,2012 年)。此后,检查单成为飞机的标准配置,但随着飞机变得越来越复杂,越来越多的检查单错误浮出水面。联邦航空管理局 (FAA) (1995) 使用国家运输安全委员会 (NTSB) 的数据,发现检查单使用不当是 1978 年至 1990 年间 37 起重大事故的可能原因或促成因素。此外,FAA 的安全分析部门在同一项研究中得出结论,1983 年至 1993 年间,279 起涉及检查单错误的事故导致 215 人死亡,260 多人受伤。航班起飞前或起飞阶段发生的与检查表相关的事故比例最高(FAA,1995 年)。NTSB 事故报告证实了 1987 年西北航空 255 号航班和 1989 年达美航空 1141 号航班的此类错误。检查表错误事故示例。两起航空公司事故,西北航空 255 号航班,
“尽管计算机科学的应用使得应力分析能力取得了巨大进步,但最终评估新结构概念和材料系统的基本工具和最强大的工具仍然是通过结构测试进行实验评估。评估先进飞行器概念的结构测试设施要求面临的挑战涉及双重问题:(a)定义测试计划范围和测试件的大小,同时(b)考虑到设施开发和运营成本几乎呈指数级增长,因为提供越来越苛刻的环境模拟来代表飞行环境中结构上重要的条件。上述两个相互依赖的结构测试方面必须得到满足,以使结构设计师对其新配置和材料选择有足够的信心,并愿意将此设计用于载人飞行器。”例如,“未来航空飞行器推力和功率大幅增加的趋势将对声学领域的开发测试设施提出独特的要求。各种声学问题需要实验室能够模拟声学引起的结构和声音传输问题、模拟空气动力学产生的噪声,并允许进行发动机噪声抑制的全尺寸实验。目前正在运行或即将完工的设施将能够满足近期的许多要求。必须扩展此模拟能力或建造新的更大的设施,以应对 1970 年至 1960 年代期间的全尺寸测试问题。”
图 1:光聚合物分层系统 (Wikipedia.org)。...................................................................... 2 图 2:使用相交激光束的光雕塑过程 (Swainson, 1977)。........................................ 3 图 3:塔式喷嘴固体自由成型技术 (drajput.com)....................................................... 4 图 4:简单的分层铸造模具 (DiMatteo, 1976)。...................................................................... 4 图 5:粉末选择性激光烧结工艺 (Wikipedia.org)。...................................................... 5 图 6:FDM 工艺图 (Reprap.org)。............................................................................. 7 图 7:DFA 分析软件用户界面 (Boothroyd et al, 2011)。...................................................... 11 图 8:MakerBot 的 MakerWare 用户界面。(Makerbot.com)............................................. 14 ........... 20 图 10:GE Aviation 通过增材制造的燃油喷嘴(Rockstroh 等,2013 年)。 ........................ 21 图 11:通过 DMLS(EADS)优化和制造的两个航空航天支架。 ........................ 23 图 12:“Over-the-wall”设计方法图解(Munro & Associates,1989 年)。 ...... 24 图 13:成本与影响图“谁投射的阴影最大?”(Munro & Associates,1989 年)。 ......................................................................................................................................... 24 图 14:显示不同材料和制造方法之间兼容性的图表(Boothroyd & Dewhurst,2011 年)......................................................................................................... 26 图 15:alpha 和 beta 旋转对称值(Boothroyd 等,2011 年)。 ................................... 28 图 16:影响零件处理的几何特征(左)和其他特征(右) (Boothroyd et al, 2011). ........................................................................................................................................... 28 图 17:提高装配简易性的示例 (Boothroyd et al, 2011). ............................................................................................................. 28 图 18:影响插入时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999). ............................................................................................................. 30 图 19:影响手动处理时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999). ............................................................................................................. 31 图 20:原始控制器组装 (Boothroyd et al, 2011). ............................................................................................. 32 图 21:分析前(左)和分析后(右)的控制器组装 (Boothroyd et al, 2011). ................................................................................................................................................................. 34 图 22:当前门铰链的组件。 ...................................................................................................... 35 图 23:两个已安装铰链的 CATIA 模型和负载分析方向(湾流宇航)。 ...................................................................................................................... 36 图 24:弹簧球和铰链止动器的特写。 ...................................................................................... 37 图 25:重新设计的增材制造门铰链。 ...................................................................................... 39 图 26:合并前后鹅颈的视觉比较。 ............................................................................. 41 图 27:重新设计前后球柱塞壳体的视觉比较。 ............................................................................. 41 图 28:原始铰链组件上用于插入计算的投影槽。 ............................................................................. 43 图 29:重新设计的铰链组件上用于插入计算的投影槽。 ............................................................................. 43
图 1:光聚合物分层系统 (Wikipedia.org)。...................................................................... 2 图 2:使用相交激光束的光雕塑过程 (Swainson, 1977)。........................................ 3 图 3:塔式喷嘴固体自由成型技术 (drajput.com)....................................................... 4 图 4:简单的分层铸造模具 (DiMatteo, 1976)。...................................................................... 4 图 5:粉末选择性激光烧结工艺 (Wikipedia.org)。...................................................... 5 图 6:FDM 工艺图 (Reprap.org)。............................................................................. 7 图 7:DFA 分析软件用户界面 (Boothroyd et al, 2011)。...................................................... 11 图 8:MakerBot 的 MakerWare 用户界面。(Makerbot.com)............................................. 14 ........... 20 图 10:GE Aviation 通过增材制造的燃油喷嘴(Rockstroh 等,2013 年)。 ........................ 21 图 11:通过 DMLS(EADS)优化和制造的两个航空航天支架。 ........................ 23 图 12:“Over-the-wall”设计方法图解(Munro & Associates,1989 年)。 ...... 24 图 13:成本与影响图“谁投射的阴影最大?”(Munro & Associates,1989 年)。 ......................................................................................................................................... 24 图 14:显示不同材料和制造方法之间兼容性的图表(Boothroyd & Dewhurst,2011 年)......................................................................................................... 26 图 15:alpha 和 beta 旋转对称值(Boothroyd 等,2011 年)。 ................................... 28 图 16:影响零件处理的几何特征(左)和其他特征(右) (Boothroyd et al, 2011). ........................................................................................................................................... 28 图 17:提高装配简易性的示例 (Boothroyd et al, 2011). ............................................................................................................. 28 图 18:影响插入时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999). ............................................................................................................. 30 图 19:影响手动处理时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999). ............................................................................................................. 31 图 20:原始控制器组装 (Boothroyd et al, 2011). ............................................................................................. 32 图 21:分析前(左)和分析后(右)的控制器组装 (Boothroyd et al, 2011). ................................................................................................................................................................. 34 图 22:当前门铰链的组件。 ...................................................................................................... 35 图 23:两个已安装铰链的 CATIA 模型和负载分析方向(湾流宇航)。 ...................................................................................................................... 36 图 24:弹簧球和铰链止动器的特写。 ...................................................................................... 37 图 25:重新设计的增材制造门铰链。 ...................................................................................... 39 图 26:合并前后鹅颈的视觉比较。 ............................................................................. 41 图 27:重新设计前后球柱塞壳体的视觉比较。 ............................................................................. 41 图 28:原始铰链组件上用于插入计算的投影槽。 ............................................................................. 43 图 29:重新设计的铰链组件上用于插入计算的投影槽。 ............................................................................. 43
图 1:光聚合物分层系统 (Wikipedia.org)。...................................................................... 2 图 2:使用相交激光束的光雕塑过程 (Swainson, 1977)。........................................ 3 图 3:塔式喷嘴固体自由成型技术 (drajput.com)....................................................... 4 图 4:简单的分层铸造模具 (DiMatteo, 1976)。...................................................................... 4 图 5:粉末选择性激光烧结工艺 (Wikipedia.org)。...................................................... 5 图 6:FDM 工艺图 (Reprap.org)。............................................................................. 7 图 7:DFA 分析软件用户界面 (Boothroyd et al, 2011)。...................................................... 11 图 8:MakerBot 的 MakerWare 用户界面。(Makerbot.com)............................................. 14 ........... 20 图 10:GE Aviation 通过增材制造的燃油喷嘴(Rockstroh 等,2013 年)。 ........................ 21 图 11:通过 DMLS(EADS)优化和制造的两个航空航天支架。 ........................ 23 图 12:“Over-the-wall”设计方法图解(Munro & Associates,1989 年)。 ...... 24 图 13:成本与影响图“谁投射的阴影最大?”(Munro & Associates,1989 年)。 ......................................................................................................................................... 24 图 14:显示不同材料和制造方法之间兼容性的图表(Boothroyd & Dewhurst,2011 年)......................................................................................................... 26 图 15:alpha 和 beta 旋转对称值(Boothroyd 等,2011 年)。 ................................... 28 图 16:影响零件处理的几何特征(左)和其他特征(右) (Boothroyd et al, 2011). ........................................................................................................................................... 28 图 17:提高装配简易性的示例 (Boothroyd et al, 2011). ............................................................................................................. 28 图 18:影响插入时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999). ............................................................................................................. 30 图 19:影响手动处理时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999). ............................................................................................................. 31 图 20:原始控制器组装 (Boothroyd et al, 2011). ............................................................................................. 32 图 21:分析前(左)和分析后(右)的控制器组装 (Boothroyd et al, 2011). ................................................................................................................................................................. 34 图 22:当前门铰链的组件。 ...................................................................................................... 35 图 23:两个已安装铰链的 CATIA 模型和负载分析方向(湾流宇航)。 ...................................................................................................................... 36 图 24:弹簧球和铰链止动器的特写。 ...................................................................................... 37 图 25:重新设计的增材制造门铰链。 ...................................................................................... 39 图 26:合并前后鹅颈的视觉比较。 ............................................................................. 41 图 27:重新设计前后球柱塞壳体的视觉比较。 ............................................................................. 41 图 28:原始铰链组件上用于插入计算的投影槽。 ............................................................................. 43 图 29:重新设计的铰链组件上用于插入计算的投影槽。 ............................................................................. 43
图 1:光聚合物分层系统 (Wikipedia.org)。.............................................................. 2 图 2:使用相交激光束的光雕塑过程 (Swainson, 1977)。......... 3 图 3:塔式喷嘴固体自由成型技术 (drajput.com).................................... 4 图 4:简单的分层铸造模具 (DiMatteo, 1976)。.............................................................. 4 图 5:粉末选择性激光烧结工艺 (Wikipedia.org)。................................................ 5 图 6:FDM 工艺图 (Reprap.org)。.................................................................... 7 图 7:DFA 分析软件用户界面 (Boothroyd et al, 2011)。.................................... 11 图 8:MakerBot 的 MakerWare 用户界面。(Makerbot.com) .................................... 14 图 9:简化的挤压系统,说明轴位置 (Wikipedia.org)。........... 20 图 10:GE Aviation 的增材制造燃油喷嘴 (Rockstroh 等人,2013)。......... 21 图 11:通过 DMLS (EADS) 优化和制造的两个航空航天支架。....... 23 图 12:"Over-the-wall" 设计方法的说明 (Munro & Associates,1989)。...... 24 图 13:成本与影响图“谁投下的阴影最大?” (Munro & Associates,1989)。...................................................................................................................................... 24 图 14:显示不同材料和制造方法之间兼容性的图表(Boothroyd & Dewhurst,2011)............................................................................................. 26 图 15:alpha 和 beta 旋转对称值(Boothroyd et al,2011)。................... 28 图 16:影响零件处理的几何(左)和其他(右)特征(Boothroyd et al,2011)。...................................................................................................................................... 28 图 17:提高组装简易性的示例(Boothroyd et al,2011)。................................ 28 图 18:影响插入时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999)。...................................................................................................................... 30 图 19:影响手动处理时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999)。................................................................................................ 31 图 20:原始控制器组件(Boothroyd 等人,2011 年)。...................................................... 32 图 21:分析前(左)和分析后(右)的控制器组件(Boothroyd 等人,2011 年)。........................................................................................................................................... 34 图 22:当前门铰链的组件。........................................................................................................... 35 图 23:两个已安装铰链的 CATIA 模型和负载分析方向(湾流宇航)。.................................................................................................................................... 36 图 24:弹簧球和铰链止动器的特写............................................................................. 37 图 25:重新设计的用于增材制造的门铰链。.................................................... 39 图 26:鹅颈加固前后的视觉对比。........... 41 图 27:重新设计前后球柱塞壳体的视觉对比。........... 41 图 28:原始铰链组件上用于插入计算的投影槽。......... 43 图 29:重新设计的铰链组件上用于插入计算的投影槽。.... 43