飛機柔性零件裝配偏差的統(tǒng)計分析技術(shù)研究.pdf

1、飛機結(jié)構(gòu)中包含大量易變形的鈑金零件和非金屬薄殼零件，為了減少裝配變形，飛機柔性零件的裝配中需要使用裝配型架等工藝裝備。由于柔性零件自身的形狀誤差、定位偏差、裝配型架等工藝裝備的定位、安裝偏差，柔性零件在裝配過程中不可避免地存在某種程度的變形，嚴重影響飛機的制造尺寸質(zhì)量。目前，柔性零件裝配偏差的研究主要集中于汽車鈑金件的焊接工藝，未針對飛機裝配進行專門的研究。本文在國家自然科學基金（50905084,51275236）和航空科學基金（20

2、10ZE52054）的資助下，根據(jù)飛機柔性零件裝配的特點，研究了柔性零件表面形狀連續(xù)性表達和幾何協(xié)方差建模方法，研究飛機外（內(nèi)）形采用典型的裝配型架卡板定位的偏差統(tǒng)計分析模型，在小變形、線彈性假設下研究裝配力與裝配變形的分段線性力學模型，結(jié)合統(tǒng)計學的理論建立了飛機柔性零件裝配偏差的統(tǒng)計分析模型。主要的研究內(nèi)容和研究成果如下：
　　建立了柔性零件表面形狀幾何連續(xù)性表達和幾何協(xié)方差模型。受材料變形幾何連續(xù)性的作用，柔性零件表面各測點的

3、偏差變化并不是獨立的，具有相關性。運用勒讓德多項式和正弦多項式分別刻畫翹曲偏差和波動偏差的變化曲線，實現(xiàn)了表面形狀的混合多項式表達。進而結(jié)合測點偏差的方差，建立表面偏差的幾何協(xié)方差模型。通過與實驗件表面偏差三坐標測量數(shù)據(jù)的對比驗證幾何協(xié)方差模型的有效性。
　　提出了飛機裝配型架卡板定位偏差的統(tǒng)計分析方法。建立了卡板接頭的孔-銷-孔（槽）配合公差與工作型面法向定位偏差的幾何模型，運用確定性定位分析的線性算法建立了接頭公差與工作型面接

4、觸點法向偏差之間的統(tǒng)計關系式，并采用Vis/VSA軟件仿真驗證了卡板定位偏差統(tǒng)計分析方法的正確性。
　　建立了飛機柔性零件裝配偏差的分段線性力學分析模型。根據(jù)鉚接中的裝配力的作用特點，將裝配過程中零件變形分為多個階段，基于小變形、線彈性的假設，建立裝配力與裝配變形之間的分段線性關系模型。設計了柔性件裝配偏差實驗，運用鋁合金薄板的裝配偏差實驗驗證了上述分段線性力學模型的有效性。
　　提出了柔性零件裝配偏差的統(tǒng)計分析方法。運用柔