大型飛機(jī)壁板裝配變形控制與校正技術(shù)研究.pdf

1、飛機(jī)裝配作為飛機(jī)制造過程中最重要、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一，直接決定了飛機(jī)產(chǎn)品的最終性能、質(zhì)量和壽命，而壁板作為飛機(jī)的重要組件之一，其裝配精度將直接影響飛機(jī)各部件間的相互協(xié)調(diào)性和整機(jī)的外形準(zhǔn)確度，如何有效控制壁板裝配變形是目前我國航空工業(yè)亟需解決和攻克的技術(shù)難題之一。論文從壁板支撐布局優(yōu)化、檢測點(diǎn)布置優(yōu)化、壁板變形預(yù)測與校正等層面展開系統(tǒng)深入研究，從而為實(shí)現(xiàn)壁板裝配變形的科學(xué)有效調(diào)控提供行之有效的解決方法。主要研究內(nèi)容包括:
　　闡述了論

2、文的研究背景及意義，介紹了國內(nèi)外飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出大型飛機(jī)壁板變形控制與校正技術(shù)是當(dāng)前飛機(jī)數(shù)字化裝配中的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
　　為提高飛機(jī)壁板在數(shù)字化裝配中的剛度，提出了一種基于多工藝接頭的壁板支撐布局優(yōu)化方法，通過建立壁板與工藝接頭的有限元模型，利用混合均勻試驗(yàn)設(shè)計法，得到在不同工藝接頭支撐布局下的壁板應(yīng)變能，同時根據(jù)偏最小二乘回歸分析法，建立了壁板應(yīng)變能與工藝接頭支撐參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)工藝接頭支撐布局優(yōu)

3、化，并分析比較了壁板在全保形工裝支撐和工藝接頭支撐下的變形情況。
　　在數(shù)字化裝配中，飛機(jī)壁板的位置和姿態(tài)精度通過檢測點(diǎn)的理論和實(shí)際位置進(jìn)行匹配計算得到，而其變形也可由檢測點(diǎn)的位置誤差進(jìn)行描述。因此，合理布置壁板上的檢測點(diǎn)就尤為重要。為能更全面地描述壁板變形，更多地涵蓋壁板變形信息，提出了一種基于D-Optimality和自適應(yīng)模擬退火遺傳算法的飛機(jī)壁板檢測點(diǎn)優(yōu)化布置方法，通過最小化壁板變形的估計誤差，實(shí)現(xiàn)從一系列初始待選點(diǎn)中優(yōu)選

4、出指定數(shù)量的檢測點(diǎn)。
　　在大型飛機(jī)機(jī)身部件的數(shù)字化裝配過程中，數(shù)控定位器被廣泛應(yīng)用于機(jī)身壁板的定位、支撐，但機(jī)身壁板的弱剛度和低強(qiáng)度容易造成自身裝配變形過大、裝配精度超差。為控制壁板變形，首先構(gòu)建了飛機(jī)壁板的有限元模型，同時利用正交仿真試驗(yàn)研究了壁板在數(shù)控定位器移動牽引過程中產(chǎn)生的變形特性，并獲取了描述壁板變形的檢測點(diǎn)位置誤差數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用偏最小二乘回歸分析方法，建立了數(shù)控定位器位移數(shù)據(jù)與檢測點(diǎn)位置誤差數(shù)據(jù)之間的反演計算模型，并