本文關(guān)鍵詞：飛機(jī)壁板類柔性部件的裝配偏差分析與預(yù)測

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【摘要】：飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件種類及數(shù)量眾多,包含大量由鈑金件構(gòu)成的柔性薄壁類結(jié)構(gòu)。為保證氣動(dòng)外形準(zhǔn)確度,這類柔性件在制造裝配過程中需要使用大量專用裝配型架等工藝裝備。由于零件制造誤差、裝配夾具定位偏差等的存在,柔性件在裝配過程中受復(fù)雜的裝配力作用,不可避免的產(chǎn)生裝配變形和偏差,嚴(yán)重影響飛機(jī)的制造質(zhì)量及產(chǎn)品性能。針對已有的研究對飛機(jī)裝配工藝的適應(yīng)性不強(qiáng),本文以飛機(jī)壁板件這類典型薄壁類結(jié)構(gòu)為研究對象,深入剖析其裝配夾具定位偏差和裝配偏差的形成機(jī)理,建立夾具定位偏差和裝配偏差的分析模型,主要研究內(nèi)容及成果如下:梳理了飛機(jī)壁板件的典型結(jié)構(gòu)及其裝配工藝。介紹了裝配偏差分析方法,包括裝配偏差分析模型以及求解方法,對剛體假設(shè)、柔性假設(shè)下的裝配偏差模型的適用范圍及其建模方法作了總結(jié),同時(shí)對模型的求解方法進(jìn)行了分類討論,對每類方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了說明。在此基礎(chǔ)上,提出了飛機(jī)壁板件裝配偏差分析的技術(shù)路線。提出了基于受力狀態(tài)分析的卡板工作型面定位偏差模型及其統(tǒng)計(jì)分析方法。在對卡板安裝定位特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上,考慮了卡板裝配中的受力狀態(tài),基于確定性定位方法提出了由卡板安裝定位偏差導(dǎo)致的卡板工作型面定位偏差關(guān)系模型。針對該偏差模型的非線性程度較高,為提高偏差統(tǒng)計(jì)參數(shù)的求解效率,提出了基于增強(qiáng)維度減少法的裝配偏差統(tǒng)計(jì)分析方法。最后,進(jìn)行了卡板裝配偏差實(shí)驗(yàn),對比了基于增強(qiáng)維度減少法的偏差統(tǒng)計(jì)分析方法、基于3DCS軟件的裝配仿真、基于定位偏差模型的直接蒙特卡洛仿真,結(jié)果表明本文的方法與后兩者具有很好的吻合性,且大大提高了計(jì)算效率。提出了壁板裝配的并聯(lián)裝配偏差模型,進(jìn)而建立了飛機(jī)壁板件的裝配偏差傳遞模型。針對飛機(jī)壁板件組成零件的定位方法、裝配過程特點(diǎn),提出了柔性件并聯(lián)裝配模型,在小變形、線彈性假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行力學(xué)分析,建立了并聯(lián)裝配偏差模型。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)壁板件的裝配工藝特點(diǎn)建立了壁板件裝配偏差傳遞模型,依照壁板件裝配順序依次進(jìn)行分析,最終得到壁板件的裝配偏差。最后,針對兩個(gè)裝配案例,分別運(yùn)用本文方法和基于ABAQUS的裝配仿真進(jìn)行了裝配偏差的求解,結(jié)果表明所提出的裝配偏差模型的有效性,為壁板件裝配偏差分析及預(yù)測提供了理論和技術(shù)手段,以及為進(jìn)一步的公差分析奠定了相應(yīng)理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：飛機(jī)壁板件 裝配偏差分析 卡板定位偏差 增強(qiáng)維度減少法 并聯(lián)裝配偏差模型 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V262.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 引言13
• 1.2 研究目的及意義13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 零件裝配偏差分析15-17
• 1.3.2 飛機(jī)零部件裝配偏差分析17-18
• 1.4 論文的研究內(nèi)容18-20
• 第二章 飛機(jī)壁板件裝配工藝及裝配偏差分析方法20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 飛機(jī)壁板件裝配工藝20-23
• 2.2.1 壁板件結(jié)構(gòu)組成20-21
• 2.2.2 壁板件裝配工藝21-23
• 2.3 裝配偏差分析方法23-32
• 2.3.1 裝配偏差分析模型24-28
• 2.3.2 偏差分析模型的求解28-31
• 2.3.3 針對飛機(jī)壁板件的裝配偏差分析總體思路31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 卡板工作型面定位偏差統(tǒng)計(jì)分析33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 卡板工作型面定位偏差建模33-40
• 3.2.1 卡板工作狀態(tài)下的受力分析35-36
• 3.2.2 確定性定位方法36-37
• 3.2.3 卡板工作型面定位偏差建模37-40
• 3.3 基于增強(qiáng)維度減少法的偏差統(tǒng)計(jì)分析40-46
• 3.3.1 增強(qiáng)維度減少法41-43
• 3.3.2 卡板工作型面定位偏差統(tǒng)計(jì)分析43-46
• 3.4 3DCS仿真分析及結(jié)果驗(yàn)證46-51
• 3.4.1 模型相關(guān)參數(shù)及說明46-49
• 3.4.2 3DCS仿真建模49-51
• 3.4.3 結(jié)果對比分析51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第四章 飛機(jī)壁板件裝配偏差建模分析53-70
• 4.1 引言53-54
• 4.2 飛機(jī)壁板件裝配偏差建模54-61
• 4.2.1 并聯(lián)裝配偏差傳遞模型55-60
• 4.2.2 飛機(jī)壁板件裝配偏差傳遞模型60-61
• 4.3 實(shí)例驗(yàn)證與分析61-68
• 4.3.1 并聯(lián)裝配偏差傳遞模型求解及驗(yàn)證62-65
• 4.3.2 壁板件裝配偏差傳遞模型求解及驗(yàn)證65-68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70-71
• 5.2 工作展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 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

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本文編號：932979