壁板是構(gòu)成飛機(jī)氣動(dòng)外形結(jié)構(gòu)最重要的組件,其裝配準(zhǔn)確度直接影響飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能,壁板鉆鉚裝配的關(guān)鍵和難點(diǎn)在于鉚接工藝參數(shù)的規(guī)劃和鉚接變形的預(yù)測。以往的研究主要集中在鉚釘本身及鉚釘孔周圍的變形分析,而針對鉚接對壁板整體變形的影響分析及預(yù)測研究較少,對工藝參數(shù)與壁板變形間的關(guān)系缺乏深入探討。隨著新型隱身飛機(jī)對裝配準(zhǔn)確度要求的不斷提高,客觀上對壁板的裝配精度提出了更高要求,而傳統(tǒng)的分析方法存在一定的局限性。本文以考慮局部、整體變形的壁板為研究對象,通過研究闡述鉚接變形機(jī)理、預(yù)測壁板鉚接變形、優(yōu)化鉚接工藝參數(shù)、提高鉚接裝配精度,提出并構(gòu)建相關(guān)的分析方法和計(jì)算模型,為確保壁板類典型薄壁結(jié)構(gòu)件的裝配精度提供理論依據(jù)和方法。本文的主要研究工作如下:（1）平錐頭鉚釘壓鉚過程力學(xué)建模與單點(diǎn)鉚接變形機(jī)理研究。首先根據(jù)鉚接過程中鉚釘材料的流動(dòng),可將鉚接過程分為四個(gè)階段,給出了壓鉚力最大值出現(xiàn)的位置,建立了針對鉚釘和被連接件彈性、塑性變形的力學(xué)模型;基于鉚釘和被連接件的接觸狀態(tài),將變形過程中的鉚釘分為釘孔內(nèi)受限制鐓粗和釘孔外自由鐓粗兩部分,結(jié)合主應(yīng)力法和鐓頭不均勻變形幾何關(guān)系構(gòu)建了壓鉚力計(jì)算模型,基于赫茲接... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壁板鉚接技術(shù)
        1.2.2 壁板鉚接變形建模與計(jì)算方法
        1.2.3 壁板鉚接變形控制及優(yōu)化技術(shù)
        1.2.4 尚存在的問題
    1.3 論文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 論文的研究內(nèi)容
        1.3.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 論文研究思路
    1.5 論文章節(jié)安排
第二章 單釘鉚接過程力學(xué)分析與建模
    2.1 引言
    2.2 壁板鉚接工藝過程分析
    2.3 單釘鉚接過程力學(xué)分析與建模
        2.3.1 Stage2 彈塑性變形解析計(jì)算
        2.3.2 鐓頭-釘孔接觸變形求解
        2.3.3 Stage4 鉚接過程回彈
        2.3.4 材料流動(dòng)分析
    2.4 被連接件材料對變形的影響
        2.4.1 材料力學(xué)性能研究
        2.4.2 被連接件材料對變形的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 壁板鉚接變形“局部-整體”計(jì)算模型構(gòu)建
    3.1 引言
    3.2 多釘鉚接過程應(yīng)力分析
        3.2.1 多釘鉚接過程分析
        3.2.2 多釘鉚接應(yīng)力傳遞
    3.3 多釘鉚接變形理論建模
        3.3.1 鉚接裝配受力分析
        3.3.2 鉚接局部變形計(jì)算模型
        3.3.3 多釘鉚接變形計(jì)算模型
    3.4 壁板鉚接“體-殼”連接數(shù)值建模
        3.4.1 常規(guī)連接方法
        3.4.2 改進(jìn)連接方法
        3.4.3 壁板鉚接數(shù)值建模
    3.5 本章小結(jié)
第四章 壁板鉚接變形預(yù)測及規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 壁板結(jié)構(gòu)裝配工藝分析
        4.2.1 壁板結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 壁板裝配工藝流程
    4.3 局部結(jié)構(gòu)有限元模型
    4.4 整體結(jié)構(gòu)有限元模型
        4.4.1 壁板結(jié)構(gòu)簡化及等效
        4.4.2 連接定義
        4.4.3 載荷施加和邊界定義
        4.4.4 全局變形計(jì)算
    4.5 鉚接變形預(yù)測
        4.5.1 數(shù)值模型預(yù)測精度效率分析
        4.5.2 邊界條件對變形的影響
        4.5.3 鉚接順序?qū)ψ冃蔚挠绊?br>    4.6 本章小結(jié)
第五章 壁板鉚接工藝參數(shù)優(yōu)化及路徑規(guī)劃
    5.1 引言
    5.2 鉚接變形影響因素分析
    5.3 鉚接技術(shù)要求及變形評價(jià)方法
        5.3.1 鉚接技術(shù)要求
        5.3.2 鉚接變形評價(jià)
    5.4 基于KRIGING-PSO的鉚接工藝參數(shù)優(yōu)化
        5.4.1 算法概述及優(yōu)化流程
        5.4.2 Kriging預(yù)測模型構(gòu)建
        5.4.3 PSO優(yōu)化及結(jié)果分析
        5.4.4 工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果分析
    5.5 基于遺傳蟻群算法的鉚接路徑規(guī)劃
        5.5.1 鉚接路徑多目標(biāo)優(yōu)化流程
        5.5.2 鉚接路徑多目標(biāo)優(yōu)化模型
        5.5.3 算例分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 壁板鉚接變形實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)條件
        6.2.1 自動(dòng)鉆鉚系統(tǒng)
        6.2.2 線切割設(shè)備
        6.2.3 變形測量設(shè)備
    6.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.3.1 單釘鉚接實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        6.3.2 多釘鉚接變形實(shí)驗(yàn)
        6.3.3 壁板鉚接變形實(shí)驗(yàn)
    6.4 結(jié)果分析
        6.4.1 單釘鉚接變形實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.4.2 多釘鉚接變形實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.4.3 壁板鉚接變形實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文研究工作總結(jié)
    7.2 進(jìn)一步工作的展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A:MA700 比例實(shí)驗(yàn)件鉚接點(diǎn)位坐標(biāo)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
    （1）發(fā)表論文情況
    （2）參與課題研究情況
    （3）專利和版權(quán)
    （4）參加學(xué)術(shù)會(huì)議情況
    （5）獲獎(jiǎng)情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]采用局部-整體映射模型的壁板鉚接變形預(yù)測[J]. 常正平,王仲奇,張津銘,王志敏,康永剛,羅群.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
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[3]基于SVM的鉚接件識別及特征參數(shù)研究分析[J]. 陳健飛,蔣剛,楊劍鋒,李自勝.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(01)
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博士論文
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[3]彈丸噴丸應(yīng)力場建模與條帶噴丸整體變形模擬[D]. 肖旭東.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于關(guān)鍵特性的大型飛機(jī)數(shù)字化裝配偏差建模與協(xié)調(diào)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 程亮.浙江大學(xué) 2014
[5]三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的技術(shù)研究[D]. 王麗輝.北京交通大學(xué) 2011
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[7]金屬板材單點(diǎn)漸進(jìn)成形數(shù)值模擬及機(jī)理研究[D]. 馬琳偉.華中科技大學(xué) 2008
[8]薄板結(jié)構(gòu)焊接變形的預(yù)測與控制[D]. 侯志剛.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于“N-2-1”定位的飛機(jī)蒙皮裝夾定位偏差分析方法[D]. 汪洋.電子科技大學(xué) 2015
[2]飛機(jī)壁板鉚接結(jié)構(gòu)干涉量計(jì)算及工藝驗(yàn)證[D]. 梁康.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]飛機(jī)柔性零件裝配偏差的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)研究[D]. 侯東旭.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號：3026270