環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)特性的有限元分析.pdf

1、飛機(jī)大部件精確制孔問(wèn)題關(guān)系到飛機(jī)裝配質(zhì)量、效率、壽命等多個(gè)方面，一直以來(lái)都是飛機(jī)裝配過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。以飛機(jī)機(jī)身段對(duì)接為例，存在著制孔范圍大、制孔數(shù)量多（約6000個(gè)鉚釘孔）、制孔難度高等問(wèn)題。在此背景下，課題組基于柔性軌道制孔技術(shù)，提出了一種新型柔性便攜式多軸數(shù)控制孔設(shè)備—環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)。本文主要對(duì)環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和整機(jī)動(dòng)、靜態(tài)特性等內(nèi)容展開(kāi)研究。
　　首先，綜述了國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化制孔技術(shù)及裝備的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，

2、分析了國(guó)內(nèi)外柔性軌道制孔技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，基于柔性軌道制孔技術(shù)，提出了一套集成計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、激光測(cè)量技術(shù)和離線編程技術(shù)的環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)，該系統(tǒng)在飛機(jī)數(shù)字化裝配中可實(shí)現(xiàn)制孔的高質(zhì)量、高效率和柔性需求。
　　針對(duì)機(jī)身對(duì)接段環(huán)形區(qū)域自動(dòng)制孔的實(shí)際需求，提出了環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)的功能需求和技術(shù)要求，對(duì)環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)各個(gè)組成部件的結(jié)構(gòu)及功能作了詳細(xì)闡述并介紹了整機(jī)工作的具體過(guò)程。
　　根據(jù)自動(dòng)化制孔的應(yīng)用需求分析，基于Denav

3、it-Hartenberg方法建立了環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并進(jìn)行驗(yàn)證。
　　最后，基于有限元軟件ABAQUS，建立了整機(jī)的有限元模型，并對(duì)系統(tǒng)定位的預(yù)緊力進(jìn)行了分析計(jì)算，提出了一種改善結(jié)構(gòu)受力變形、提高制孔精度的定位方案。同時(shí)為得到了整機(jī)的前15階的振型、固有頻率以及在簡(jiǎn)諧力作用下各方向的位移峰值，完成了系統(tǒng)的模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，從而找出環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為其進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了