大型薄壁结构柔性装配的容差分配方法建模及应用

发布时间：2023-05-08 00:56

　　大型薄壁结构是广泛应用于航空航天领域的一类零件,它具有厚度薄、刚性弱等特点,这些特点决定了薄壁结构在装配过程中容易发生柔性变形,对其装配精度和力学性能有很大影响。同时,大型薄壁结构装配过程的变形协调将导致零件偏差的重新分配。基于尺寸链和偏差流建立的容差分配模型不能很好得考虑大型薄壁结构装配过程的柔性变形和变形协调,导致对大型薄壁结构的装配过程难以进行合理的容差分配。现有的大型薄壁结构的容差分配方案主要依赖于设计人员的经验以及定型产品的容差分配方案,现场装配时需要进行反复修配,极大影响了装配效率和装配质量。针对大型薄壁结构装配过程中的柔性变形和装配变形协调问题,提出一种考虑装配变形协调的薄壁结构容差分配方法。采用改进的遗传优化算法求解优化模型,较大地提高了算法的收敛速度。对典型薄壁结构的装配过程进行容差分配,结合零件分配的容差结果进行含初始偏差场零件的装配仿真,通过仿真结果与容差分配结果的比较,验证容差分配模型的合理性。基于此对3350mm直径贮箱的层次化装配过程进行多层次的容差分配,设计了航天薄壁结构产品容差分配软件系统。主要研究内容及结论可以分为以下几个部分:(1)考虑装配变形协调的...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 薄壁结构几何偏差的描述
        1.2.2 薄壁结构装配偏差传递分析方法
        1.2.3 装配容差分配方法
        1.2.4 容差分配优化目标与求解算法
    1.3 本文主要研究内容
第二章 考虑装配变形协调的薄壁结构容差分配模型
    2.1 引言
    2.2 考虑装配变形协调的大型薄壁结构偏差传递分析方法
        2.2.1 薄壁结构的偏差表征
        2.2.2 装配前后偏差传递关系
    2.3 考虑装配协调变形的大型薄壁结构容差分配方法
        2.3.1 薄壁结构容差分配模型的结构框架
        2.3.2 薄壁结构容差优化分配模型的目标函数
        2.3.3 薄壁结构容差优化分配模型的约束条件
        2.3.4 薄壁结构容差分配优化模型
    2.4 本章小结
第三章 大型薄壁结构的多层次容差分配模型及求解算法
    3.1 引言
    3.2 大型薄壁结构的多层次容差分配模型
        3.2.1 装配容差多层次分配的结构框架
        3.2.2 装配容差多层次分配的求解策略
    3.3 多层次容差分配中子问题的求解方法
        3.3.1 基于遗传算法的最优偏差因子求解方法
        3.3.2 基于最优偏差因子的零部件容差值求解方法
    3.4 本章小结
第四章 典型薄壁结构的容差分配及装配质量分析
    4.1 引言
    4.2 柱面体薄壁结构的容差分配
        4.2.1 柱面体薄壁结构的容差分配建模
        4.2.2 柱面体薄壁结构的容差分配方案
    4.3 典型薄壁结构容差分配结果的合理性验证
        4.3.1 初始偏差场的构建
        4.3.2 柱面体薄壁结构的装配仿真
    4.4 设计指标波动对容差分配的影响
        4.4.1 几何精度指标波动对容差分配的影响
        4.4.2 工艺指标波动对容差分配的影响
    4.5 本章小结
第五章 火箭贮箱的多层次化容差分配
    5.1 引言
    5.2 火箭贮箱部件的容差分配方案
    5.3 火箭贮箱零件的容差分配方案
        5.3.1 箱底瓜瓣的容差分配方案
        5.3.2 筒段壳体的容差分配方案
        5.3.3 短壳组件的容差分配方案
    5.4 容差分配软件系统
        5.4.1 容差分配软件系统的结构
        5.4.2 软件功能模块
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：3811666