發(fā)布時間：2017-09-15 06:44

  本文關(guān)鍵詞：預連接工藝對壁板裝配靜動態(tài)性能影響分析

  更多相關(guān)文章： 壁板裝配 預連接 遺傳算法 工藝優(yōu)化 加工振動

【摘要】：由蒙皮和長桁組裝而成的壁板是飛機上廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)件。壁板裝配主要包括預裝配和鉆鉚兩個階段。在預裝配階段,由于零件制造誤差和定位誤差影響,蒙皮和長桁間不可避免地存在初始間隙。過大的初始間隙極易導致鉆孔和锪窩時的切削顫振、層間切屑殘留和刀具磨損,降低制孔連接質(zhì)量和精度。預連接即是通過螺釘、穿心夾等預連接件對蒙皮和長桁進行固定連接,在保障蒙皮和長桁相對位置、消除層間間隙的同時,增強壁板的整體剛性,提高壁板加工的動態(tài)性能。目前針對預連接的研究較多地集中在消除壁板層間間隙方面,并已取得一定研究成果。本文在上述成果上,著重從預連接工藝對壁板的動態(tài)特性影響方面展開研究,為后續(xù)建立統(tǒng)一的動靜態(tài)預連接工藝規(guī)范奠定基礎(chǔ)。第一章,介紹了課題的研究背景,總結(jié)了國內(nèi)外飛機裝配連接技術(shù)和預連接工藝的發(fā)展現(xiàn)狀,并給出了論文的主要研究框架。第二章,介紹了壁板的結(jié)構(gòu)組成和壁板數(shù)字化裝配系統(tǒng),通過深入分析壁板裝配過程中各階段的影響因素,明晰了組裝壁板層間間隙的產(chǎn)生機理及其對壁板裝配質(zhì)量的影響,并從消除層間間隙角度對壁板預連接工藝進行研究。第三章,構(gòu)建了蒙皮與長桁預連接變形子模型,將預連接過程等效為多自由度的彈簧-質(zhì)量系統(tǒng),提出一種描述壁板預裝配后動態(tài)性能的剛度評價指標。以該指標為預連接優(yōu)化目標,建立預連接分布優(yōu)化模型并應(yīng)用遺傳算法進行求解計算。第四章,基于上述優(yōu)化結(jié)果,分析預連接分布對壁板動態(tài)特性的影響規(guī)律。搭建蒙皮-長桁的壁板有限元模型,將預連接優(yōu)化結(jié)果映射至壁板仿真模型上,通過提取固有頻率分析預連接數(shù)量及分布對壁板動態(tài)性能影響。采用振動設(shè)備進行壁板動態(tài)特性的測量實驗,與仿真結(jié)果進行對照,驗證了預連接剛度指標的合理性和仿真模型的有效性。第五章,主要分析了預連接分布對壁板加工振動特性的影響。首先概述加工振動類型及成因,并通過設(shè)計鉆孔切削力測定實驗獲取切削力信號,最后基于動態(tài)分析理論,構(gòu)建了簡化的壁板制孔動態(tài)仿真模型,仿真結(jié)果表明在相同切削力作用下,不同預連接分布產(chǎn)生不同的壁板加工振動響應(yīng),為后續(xù)依據(jù)切削振動特性優(yōu)化預連接分布奠定基礎(chǔ)。第六章,對全文進行了總結(jié),指出論文取得的主要研究成果,并對下一步工作進行了展望。
【關(guān)鍵詞】：壁板裝配 預連接 遺傳算法 工藝優(yōu)化 加工振動
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V262.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 壁板裝配預連接工藝研究12-13
• 1.2.2 柔性薄板裝配偏差分析的研究13-14
• 1.2.3 自動鉆鉚機在壁板裝配中的應(yīng)用14-17
• 1.2.4 機器人制孔在飛機裝配中的應(yīng)用17-19
• 1.3 課題研究背景和意義19-20
• 1.4 課題研究內(nèi)容和總體框架20-22
• 第二章 壁板裝配工藝及預連接工藝22-31
• 2.1 壁板結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2 壁板裝配工藝23-28
• 2.2.1 壁板定位與夾緊原理23-25
• 2.2.2 壁板裝配工藝過程25-26
• 2.2.3 間隙形成原因及分析26-28
• 2.3 預連接工藝28-30
• 2.3.1 預連接工藝介紹28-29
• 2.3.2 預連接工藝分析29-30
• 2.3.3 基于殘余間隙的預連接工藝30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 預連接剛度指標及優(yōu)化模型31-40
• 3.1 預連接剛度指標31-35
• 3.1.1 預連接變形子模型31-32
• 3.1.2 預連接剛度指標提取32-35
• 3.2 預連接分布優(yōu)化模型35-39
• 3.2.1 優(yōu)化問題35
• 3.2.2 遺傳算法的基本原理35-37
• 3.2.3 遺傳算法優(yōu)化模型37-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 預連接分布對壁板動態(tài)性能影響分析40-52
• 4.1 仿真優(yōu)化實例40-48
• 4.1.1 研究區(qū)域40-41
• 4.1.2 預連接仿真模型41-42
• 4.1.3 預連接對剛度性能影響分析42-46
• 4.1.4 預連接對固有頻率影響分析46-48
• 4.2 實驗驗證48-50
• 4.2.1 實驗系統(tǒng)48-49
• 4.2.2 實驗結(jié)果49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 第五章 預連接分布對壁板加工性能影響分析52-68
• 5.1 加工振動52-53
• 5.1.1 加工振動類型及原因52-53
• 5.1.2 加工振動抑制措施53
• 5.2 鉆孔切削力測定實驗53-59
• 5.2.1 鉆孔切削力實驗系統(tǒng)53-54
• 5.2.2 試驗材料、刀具選擇54-55
• 5.2.3 切削力測定及頻率分析55-59
• 5.3 線性動態(tài)分析技術(shù)59-62
• 5.3.1 動態(tài)問題59-60
• 5.3.2 振型疊加與阻尼60-61
• 5.3.3 瞬時模態(tài)動態(tài)分析61-62
• 5.4 振動仿真62-67
• 5.4.1 模型建立62
• 5.4.2 分析步與載荷62-63
• 5.4.3 預連接分布對加工振動仿真分析63-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻70-73

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本文編號：854936