南航主页  OAS入口  邮件入口  管理入口  |  English VersionMaca
logo
返回
○ 刘霞博士答辩公告
(作者: 来源:机电学院 访问量:1963 发表时间:2019-03-20)

答辩博士:刘霞

指导教师:安鲁陵  教授

论文题目:飞机柔性件多工位装配偏差分析与控制技术基础研究

答辩委员会:

主席:汤文成  教授/博导  东南大学

委员:李东波  教授/博导  南京理工大学

周来水  教授/博导  南京航空航天大学

张丽艳  教授/博导  南京航空航天大学

   教授/博导  南京航空航天大学

王小平  教授/博导  南京航空航天大学

            安鲁陵 教授/博导  南京航空航天大学

秘书:王志国  副教授/硕导  南京航空航天大学

答辩时间:20193249:00

地点:南航明故宫校区15#425

 

飞机结构中包含了大量的在装配过程中易发生变形的柔性钣金件,此类柔性件的装配质量直接影响飞机的气动外形准确度。然而,在飞机柔性件装配中,由于工艺刚度小、连接面多、受力复杂、装配层次复杂、工位数量多等特点,导致生产中存在装配偏差大且难以准确预测和有效减小等问题。鉴于此,本文对飞机柔性件多工位装配偏差的分析与控制展开了研究。

主要研究成果与创新点如下:

1)提出了飞机柔性件多工位装配偏差的建模方法。结合飞机柔性件装配的工艺和工装特点,考虑零件变形及其刚体运动引起的偏差,建立了涵盖串联和并联装配的刚柔混合的装配偏差状态空间模型。其中将零件变形纳入了DA孔定位的偏差模型中。针对偏差源取值的不确定性,建立了基于蒙特卡洛法的统计偏差模型。通过机身壁板件装配实例,验证了该偏差建模方法的合理性和可靠性。

2提出了飞机柔性件多工位装配夹具布局优化方法,以减小由铆接力摄动引起的装配偏差。根据飞机柔性件多工位装配偏差模型,运用统计学原理,构造了考虑铆接力摄动随机性的确定的目标函数,减小了迭代求解的计算量。提出了基于仿电磁学算法和遗传算法的混合算法的求解方法,并采用了一次划分有限元网格和一次提取刚度及系数矩阵的策略,来提高求解精度和效率。通过实例验证了该夹具布局优化方法的有效性。

3)提出了飞机柔性件多工位装配夹具主动误差补偿方法。以可调定位器的调节量作为补偿量,提出了主动误差补偿的前馈控制策略,建立了包括偏差测量、补偿量计算和实施三个模块的误差补偿系统。对于最优补偿量的计算,基于柔性件多工位装配偏差模型,建立了有约束的多目标二次规划模型;提出了包含分层序列法、有效集法和局部枚举法的求解方法。对于多工位误差补偿系统的多次测量和计算,引入了补偿量的更新机制。设计了柔性件多工位装配实验,验证了该夹具主动误差补偿方法在减小装配偏差上的有效性、适用性和优越性。

4)提出了飞机柔性件多工位装配夹具公差设计方法。针对夹具上卡板工作型面偏差的形成机理,考虑卡板重力影响,提出了其通过多个孔--孔接头定位(或装配)的公差分析方法。其中,将装配可行性判断和定位偏差计算转换为搜索和优化问题,提出了融合粒子群算法、线性规划、二分法等算法的求解方法;通过实例验证了该公差分析方法的准确性和可靠性。根据飞机柔性件多工位装配偏差模型,提出了基于多层次敏感度的夹具公差设计评价方法。在此基础上,对敏感度最大的工位,采用离散取值的方法,得到了夹具制造公差与夹具公差评价指标的关系,给出了夹具公差设计的方法和思路。

 

版权所有 © 南京航空航天大学机电学院 地址:江苏南京御道街29号
电话:025-84892551 传真:025-84891501
E-mail:meexqhan@nuaa.edu.cn