本文關(guān)鍵詞：考慮零件形狀和材料參數(shù)誤差的柔性件裝配偏差計(jì)算

  更多相關(guān)文章： 柔性件裝配 裝配偏差 有限元方法 彈性變形 材料參數(shù) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算

【摘要】：飛機(jī)結(jié)構(gòu)中包含大量的弱剛性柔性件,柔性件在裝配過程中的受力變形是影響飛機(jī)尺寸質(zhì)量的重要因素。從偏差來(lái)源的來(lái)看,在零件成形過程后的形狀誤差是裝配偏差的主要來(lái)源之一。由于受零件表面連續(xù)性的影響,零件的形狀誤差不是獨(dú)立隨機(jī)變化的,具有一定的相關(guān)性和規(guī)律性。同時(shí),零件的材料參數(shù)影響著裝配中閉合幾何形狀誤差的裝配力以及裝配后的回彈量,因此裝配偏差同時(shí)耦合了零件形狀和材料參數(shù)誤差的作用,建模分析的難度極大。目前,相關(guān)的研究主要考慮幾何誤差對(duì)柔性件裝配偏差的影響,而忽略零件材料參數(shù)誤差對(duì)裝配偏差的作用,以簡(jiǎn)化分析難度。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金(5 1 2 7 5 2 3 6)的資助下,從飛機(jī)柔性件裝配的分段線彈性力學(xué)模型著手,研究了零件形狀和材料參數(shù)誤差對(duì)柔性件裝配偏差的作用機(jī)理,進(jìn)而建立了耦合幾何與材料參數(shù)誤差的柔性零件裝配偏差計(jì)算模型。主要的研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:建立了三維層面上柔性零件表面形狀誤差的幾何協(xié)方差模型。在頻域尺度上將柔性零件表面分為翹曲和波動(dòng)兩種主要形式,然后分別運(yùn)用勒讓德多項(xiàng)式函數(shù)和正弦多項(xiàng)式函數(shù)擬合翹曲和波動(dòng)偏差數(shù)據(jù),給出了基于混合多項(xiàng)式的柔性件幾何形狀誤差表達(dá)式,進(jìn)而建立了三維層面上的柔性件表面偏差的幾何協(xié)方差模型,準(zhǔn)確地表達(dá)了柔性零件表面偏差的幾何相關(guān)性和規(guī)律性。建立了柔性件鉚接裝配過程的分段線彈性力學(xué)分析模型。根據(jù)飛機(jī)柔性件鉚接裝配特點(diǎn),將裝配過程分解為定位、壓緊、連接和釋放4個(gè)階段,結(jié)合線彈性、小變形假設(shè)和有限元分析方法,分析各裝配階段柔性件裝夾點(diǎn)、連接點(diǎn)、測(cè)量點(diǎn)等關(guān)鍵點(diǎn)的幾何偏差和裝配受力的關(guān)系,建立了柔性零件裝配偏差的分段線彈性力學(xué)分析模型。并通過蒙皮比例樣件的裝配實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該模型的正確性和有效性。提出了耦合幾何與材料參數(shù)誤差的裝配偏差統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法。基于柔性件裝配分段線彈性力學(xué)分析模型,建立了反映零件偏差與裝配偏差關(guān)系的敏感度矩陣模型。結(jié)合攝動(dòng)理論,對(duì)敏感度矩陣進(jìn)行一階泰勒級(jí)數(shù)展開,把零件材料的彈性模量和泊松比隨機(jī)誤差融入柔性件的剛度分析中。結(jié)合分段線彈性力學(xué)模型以及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,提出了耦合幾何與材料參數(shù)誤差的柔性件裝配偏差的統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式方法,得到裝配力和裝配偏差的統(tǒng)計(jì)學(xué)表達(dá)式。結(jié)合薄板、某飛機(jī)平尾前緣組件兩個(gè)裝配實(shí)驗(yàn),將該方法與基于裝配過程有限元仿真的蒙特卡洛法進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該柔性件裝配偏差統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法的正確性和高效性。
【關(guān)鍵詞】：柔性件裝配 裝配偏差 有限元方法 彈性變形 材料參數(shù) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V262.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 引言13-14
• 1.2 研究意義和目的14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 柔性件裝配偏差分析15-16
• 1.3.2 飛機(jī)裝配偏差分析技術(shù)16-17
• 1.3.3 考慮材料參數(shù)誤差的結(jié)構(gòu)分析17-18
• 1.3.4 總結(jié)18
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排18-21
• 第二章 柔性零件表面形狀誤差的幾何協(xié)方差模型21-40
• 2.1 引言21
• 2.2 幾何協(xié)方差21
• 2.3 表面連續(xù)性的三維表達(dá)21-22
• 2.4 表面形狀誤差的幾何協(xié)方差模型22-31
• 2.4.1 柔性零件表面形狀誤差幾何協(xié)方差建模的技術(shù)路線22-24
• 2.4.2 表面翹曲偏差的幾何協(xié)方差模型24-27
• 2.4.3 表面波動(dòng)偏差的幾何協(xié)方差模型27-30
• 2.4.4 混合偏差的幾何協(xié)方差模型30-31
• 2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析31-39
• 2.5.1 滾彎蒙皮比例樣件的表面偏差數(shù)據(jù)采集31-32
• 2.5.2 混合多項(xiàng)式權(quán)值系數(shù)求解32-36
• 2.5.3 幾何協(xié)方差模型及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析36-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 柔性件鉚接裝配過程的分段線彈性力學(xué)分析40-58
• 3.1 引言40
• 3.2 柔性零件的有限元模型40-42
• 3.2.1 分析方法假設(shè)40
• 3.2.2 柔性零件的有限元方法40-41
• 3.2.3 超元?jiǎng)偠染仃?/span>41-42
• 3.3 裝配過程分解與分段線彈性分析42-49
• 3.3.1 柔性零件定位43-45
• 3.3.2 施加裝配壓緊力45-46
• 3.3.3 裝配連接46
• 3.3.4 釋放裝配力和裝配夾具46-49
• 3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析49-57
• 3.4.1 柔性件裝配夾具設(shè)計(jì)49-51
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)方案及過程51-55
• 3.4.3 裝配偏差的理論求解與對(duì)比分析55-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 耦合幾何與材料參數(shù)誤差的柔性件裝配偏差統(tǒng)計(jì)計(jì)算58-71
• 4.1 引言58
• 4.2 考慮材料參數(shù)誤差的柔性件裝配敏感度分析58-61
• 4.2.1 柔性件裝配偏差分析的敏感度矩陣模型58-60
• 4.2.2 考慮材料參數(shù)誤差的剛度矩陣和敏感度矩陣模型60-61
• 4.3 柔性件裝配偏差的統(tǒng)計(jì)計(jì)算模型61-64
• 4.3.1 柔性裝配體裝配回彈力的統(tǒng)計(jì)學(xué)表達(dá)61-63
• 4.3.2 柔性裝配體裝配偏差的統(tǒng)計(jì)學(xué)表達(dá)63-64
• 4.4 實(shí)例驗(yàn)證與分析64-69
• 4.4.1 簡(jiǎn)單薄板裝配偏差分析64-67
• 4.4.2 飛機(jī)平尾前緣裝配偏差分析67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 全文總結(jié)71-72
• 5.2 工作展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-78
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張波;何國(guó)毅;班學(xué);;流場(chǎng)中柔性體擺動(dòng)尾跡模態(tài)分析[J];南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年02期

2 陸忠華;張爭(zhēng)艷;陳定方;;基于有限元法的柔性體變形實(shí)時(shí)模擬[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2012年04期

3 崔桐;宋愛國(guó);吳涓;;一種用于力覺再現(xiàn)的柔性體變形仿真彈簧-質(zhì)點(diǎn)模型[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年05期

4 李建橋,張志君,李因武,孫久榮;黃鼠柔性體表在體降阻行為研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2004年05期

5 朱雨童;湯亮;;一種柔性簇狀衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)并行仿真方法[J];中國(guó)體視學(xué)與圖像分析;2010年03期

6 吳宏;王勇;;柔性體的有限質(zhì)點(diǎn)模型彈道計(jì)算研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年03期

7 崔桐;宋愛國(guó);王愛民;張小瑞;陸熊;;具有簡(jiǎn)單孔洞結(jié)構(gòu)柔性體的力/觸覺框架模型[J];高技術(shù)通訊;2010年02期

8 楊元明,郭建生,董秋泉;具有確定運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的柔性體的動(dòng)力學(xué)建模[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1999年07期

9 ，

本文編號(hào)：1105530