飞机装配间隙协调及数字化加垫补偿技术研究
发布时间：2021-04-01 11:43
受飞机零部件制造误差、装配变形等因素影响,飞机装配接合面之间容易产生装配间隙,加垫补偿是有效消除间隙、提高飞机结构强度和疲劳寿命的工艺措施。在飞机装配中,对于如何有效控制装配间隙、科学恰当地进行加垫补偿,尚缺乏相关理论和方法的支持,难以在数字化装配体系中促进间隙控制、加垫设计自动化。本文针对飞机结构装配间隙展开研究,对飞机装配间隙协调控制方法、加垫方案设计及力学分析、垫片数字化设计软件进行系统研究。主要研究内容如下:介绍了国内外飞机数字化装配技术的发展现状,论述了加垫补偿技术研究背景和应用概况,阐述了装配间隙协调、数字化加垫补偿以及补偿效果分析的主要内容和研究意义,给出了本文的总体框架和组织结构。提出了基于飞机组件位姿协调的间隙控制方法,利用分步对齐策略将组件初始对齐,再通过微调组件位姿控制间隙分布。给出了位姿微变换数学定义,推导出由组件位姿微调所引起的间隙增量表达式。以装配对象位姿为变量,以装配间隙之和最小为目标,以预设间隙容差为约束,建立了接合面多个区域间隙优化模型,以SVD分解法和PHR优化算法对模型进行求解,所得最优化位姿用来指导组件协调定位,实现装配间隙的主动分配。针对飞机装...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．丨激光跟踪测量在飞机装配现场的应用??
等先进的数字化测量设备。上飞公司在其自主研发的ＡＲＪ２１飞机翼身对接过程??中，利用激光跟踪仪测量结果指导机身、机翼准确协调定位，使其装配准确度得??到了较大提升，如图１．１?（ｂ）所示。成飞公司利用激光跟踪仪对某型战机进行??机翼水平测量，辅助完成机翼准确定位和翼身交点精加工。西飞公司在某型运输??机的壁板、机身段、机翼装配以及翼身对接装配中，全过程广泛应用了激光跟踪??测量来提高定位及制孔精度，保证了大型飞机的装配质量。??激光扫描测量是利用激光跟踪仪和扫描仪配合工作，对目标的整体或局部进??行完整的三坐标测量，进而得到完整、全面、连续的全景点坐标数据［１７，１８］。激??光扫描系统能以高分辨率快速获取高密度的点云数据，对环境要求不高，在全黑??暗及日光照射环境下均可使用［１?ｗ１?ｊ，特别适用于飞机接合面装配间隙测量的场景。??扫描测量方式分为手持式测量和自动化测量两种
等先进的数字化测量设备。上飞公司在其自主研发的ＡＲＪ２１飞机翼身对接过程??中，利用激光跟踪仪测量结果指导机身、机翼准确协调定位，使其装配准确度得??到了较大提升，如图１．１?（ｂ）所示。成飞公司利用激光跟踪仪对某型战机进行??机翼水平测量，辅助完成机翼准确定位和翼身交点精加工。西飞公司在某型运输??机的壁板、机身段、机翼装配以及翼身对接装配中，全过程广泛应用了激光跟踪??测量来提高定位及制孔精度，保证了大型飞机的装配质量。??激光扫描测量是利用激光跟踪仪和扫描仪配合工作，对目标的整体或局部进??行完整的三坐标测量，进而得到完整、全面、连续的全景点坐标数据［１７，１８］。激??光扫描系统能以高分辨率快速获取高密度的点云数据，对环境要求不高，在全黑??暗及日光照射环境下均可使用［１?ｗ１?ｊ，特别适用于飞机接合面装配间隙测量的场景。??扫描测量方式分为手持式测量和自动化测量两种
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于知识的飞机制造协调路线交互设计技术[J]. 吕政伟,谭昌柏,安鲁陵,王志国. 航空制造技术. 2017(04)
[2]飞机典型连接结构原始疲劳质量评估[J]. 张胜,何宇廷,张腾,李昌范,张浩宇. 机械强度. 2016(03)
[3]大型飞机研制中的若干数字化智能装配技术[J]. 董一巍,李晓琳,赵奇. 航空制造技术. 2016(Z1)
[4]基于CT扫描的2A12铝合金疲劳裂纹三维重建方法研究[J]. 王璐,李鹏志,王正,王蕊. 机械工程学报. 2015(24)
[5]疲劳裂纹扩展试验载荷谱加重方法研究[J]. 张海英,牛智奇,董登科,陈莉. 工程力学. 2015(09)
[6]某型飞机腹板连接结构疲劳试验分析[J]. 刘旭,王博,贾昭. 机械设计与研究. 2015(04)
[7]蓬勃发展的数字化装配——中航工业制造所数字化装配技术发展现状[J]. 卜泳,邹方,刘华东,杜兆才. 航空制造技术. 2014(Z2)
[8]面向装配的飞机数字化设计技术[J]. 王姮,侯志霞,李光丽,吴旭辉,王永超. 航空制造技术. 2014(21)
[9]大型飞机自动化装配技术的应用与发展[J]. 季青松,陈军,范斌,孙技伟. 航空制造技术. 2014(Z1)
[10]铆钉分布形式对自冲铆接头力学性能的影响[J]. 邢保英,何晓聪,唐勇,郑俊超. 工程力学. 2013(12)
博士论文
[1]一类蒙皮/长桁壁板结构预连接工艺优化方法研究[D]. 唐伟.浙江大学 2017
[2]基于工业机器人的飞机交点孔精镗加工关键技术研究[D]. 郭英杰.浙江大学 2016
[3]CFRP/Ti复合结构螺旋铣孔自动控制技术研究[D]. 潘泽民.浙江大学 2016
[4]双机器人气动铆接若干关键技术及其在机身壁板装配中的应用[D]. 宦红伦.浙江大学 2016
[5]大型飞机壁板装配变形控制与校正技术研究[D]. 严伟苗.浙江大学 2015
[6]基于关键特性的大型飞机数字化装配偏差建模与协调关键技术研究[D]. 程亮.浙江大学 2014
硕士论文
[1]圆柱形环氧树脂胶对接结构单轴与多轴疲劳性能研究[D]. 王增威.郑州大学 2016
[2]高锁螺栓干涉量对飞机结构连接件的疲劳寿命增益研究[D]. 周笛.南京航空航天大学 2016
[3]基于激光扫描数据的机翼壁板孔位修正及切边技术研究[D]. 郑守国.浙江大学 2015
[4]飞机机翼装配中的扫描路径规划研究[D]. 艾小祥.浙江大学 2014
[5]基于激光跟踪仪的飞机机翼自动化扫描测量系统设计[D]. 袁菲菲.浙江大学 2014
[6]基于内聚力模型的胶接结构疲劳特性研究[D]. 吴坤岳.大连理工大学 2013
[7]复合材料螺栓连接数值分析及次弯曲效应研究[D]. 蔡天舒.武汉理工大学 2010
本文编号：3113275
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．丨激光跟踪测量在飞机装配现场的应用??
等先进的数字化测量设备。上飞公司在其自主研发的ＡＲＪ２１飞机翼身对接过程??中，利用激光跟踪仪测量结果指导机身、机翼准确协调定位，使其装配准确度得??到了较大提升，如图１．１?（ｂ）所示。成飞公司利用激光跟踪仪对某型战机进行??机翼水平测量，辅助完成机翼准确定位和翼身交点精加工。西飞公司在某型运输??机的壁板、机身段、机翼装配以及翼身对接装配中，全过程广泛应用了激光跟踪??测量来提高定位及制孔精度，保证了大型飞机的装配质量。??激光扫描测量是利用激光跟踪仪和扫描仪配合工作，对目标的整体或局部进??行完整的三坐标测量，进而得到完整、全面、连续的全景点坐标数据［１７，１８］。激??光扫描系统能以高分辨率快速获取高密度的点云数据，对环境要求不高，在全黑??暗及日光照射环境下均可使用［１?ｗ１?ｊ，特别适用于飞机接合面装配间隙测量的场景。??扫描测量方式分为手持式测量和自动化测量两种
等先进的数字化测量设备。上飞公司在其自主研发的ＡＲＪ２１飞机翼身对接过程??中，利用激光跟踪仪测量结果指导机身、机翼准确协调定位，使其装配准确度得??到了较大提升，如图１．１?（ｂ）所示。成飞公司利用激光跟踪仪对某型战机进行??机翼水平测量，辅助完成机翼准确定位和翼身交点精加工。西飞公司在某型运输??机的壁板、机身段、机翼装配以及翼身对接装配中，全过程广泛应用了激光跟踪??测量来提高定位及制孔精度，保证了大型飞机的装配质量。??激光扫描测量是利用激光跟踪仪和扫描仪配合工作，对目标的整体或局部进??行完整的三坐标测量，进而得到完整、全面、连续的全景点坐标数据［１７，１８］。激??光扫描系统能以高分辨率快速获取高密度的点云数据，对环境要求不高，在全黑??暗及日光照射环境下均可使用［１?ｗ１?ｊ，特别适用于飞机接合面装配间隙测量的场景。??扫描测量方式分为手持式测量和自动化测量两种
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于知识的飞机制造协调路线交互设计技术[J]. 吕政伟,谭昌柏,安鲁陵,王志国. 航空制造技术. 2017(04)
[2]飞机典型连接结构原始疲劳质量评估[J]. 张胜,何宇廷,张腾,李昌范,张浩宇. 机械强度. 2016(03)
[3]大型飞机研制中的若干数字化智能装配技术[J]. 董一巍,李晓琳,赵奇. 航空制造技术. 2016(Z1)
[4]基于CT扫描的2A12铝合金疲劳裂纹三维重建方法研究[J]. 王璐,李鹏志,王正,王蕊. 机械工程学报. 2015(24)
[5]疲劳裂纹扩展试验载荷谱加重方法研究[J]. 张海英,牛智奇,董登科,陈莉. 工程力学. 2015(09)
[6]某型飞机腹板连接结构疲劳试验分析[J]. 刘旭,王博,贾昭. 机械设计与研究. 2015(04)
[7]蓬勃发展的数字化装配——中航工业制造所数字化装配技术发展现状[J]. 卜泳,邹方,刘华东,杜兆才. 航空制造技术. 2014(Z2)
[8]面向装配的飞机数字化设计技术[J]. 王姮,侯志霞,李光丽,吴旭辉,王永超. 航空制造技术. 2014(21)
[9]大型飞机自动化装配技术的应用与发展[J]. 季青松,陈军,范斌,孙技伟. 航空制造技术. 2014(Z1)
[10]铆钉分布形式对自冲铆接头力学性能的影响[J]. 邢保英,何晓聪,唐勇,郑俊超. 工程力学. 2013(12)
博士论文
[1]一类蒙皮/长桁壁板结构预连接工艺优化方法研究[D]. 唐伟.浙江大学 2017
[2]基于工业机器人的飞机交点孔精镗加工关键技术研究[D]. 郭英杰.浙江大学 2016
[3]CFRP/Ti复合结构螺旋铣孔自动控制技术研究[D]. 潘泽民.浙江大学 2016
[4]双机器人气动铆接若干关键技术及其在机身壁板装配中的应用[D]. 宦红伦.浙江大学 2016
[5]大型飞机壁板装配变形控制与校正技术研究[D]. 严伟苗.浙江大学 2015
[6]基于关键特性的大型飞机数字化装配偏差建模与协调关键技术研究[D]. 程亮.浙江大学 2014
硕士论文
[1]圆柱形环氧树脂胶对接结构单轴与多轴疲劳性能研究[D]. 王增威.郑州大学 2016
[2]高锁螺栓干涉量对飞机结构连接件的疲劳寿命增益研究[D]. 周笛.南京航空航天大学 2016
[3]基于激光扫描数据的机翼壁板孔位修正及切边技术研究[D]. 郑守国.浙江大学 2015
[4]飞机机翼装配中的扫描路径规划研究[D]. 艾小祥.浙江大学 2014
[5]基于激光跟踪仪的飞机机翼自动化扫描测量系统设计[D]. 袁菲菲.浙江大学 2014
[6]基于内聚力模型的胶接结构疲劳特性研究[D]. 吴坤岳.大连理工大学 2013
[7]复合材料螺栓连接数值分析及次弯曲效应研究[D]. 蔡天舒.武汉理工大学 2010
本文编号：3113275
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