陈磊博士答辩公告

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陈磊博士答辩公告

发布时间:2018-03-28浏览次数:762作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：陈磊

指导教师：黄翔

论文题目：数字化测量辅助的飞机翼身对接装配协调技术研究

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

徐贵力教授/博导南京航空航天大学

陈文亮教授/博导南京航空航天大学

程筱胜教授/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

黄翔教授/博导南京航空航天大学

秘书：李泷杲副教授/硕导南京航空航天大学

时间：2018年04月02日14:00

地点：南航明故宫校区15^#-425

学位论文简介：

飞机装配是飞机研制的关键和核心技术，是飞机生产制造的重要组成部分。大部件对接是飞机装配的主要环节之一，对接质量在很大程度上决定了飞机性能、生产成本和制造周期。传统的对接装配方法效率低，难以保证装配精度和质量，无法满足现代飞机研制的高效率、低成本等要求。飞机部件数字化对接装配技术集成了数字化测量、柔性定位支撑、计算机集成控制、信息化管理等先进技术，使部件对接的发展趋于数字化、柔性化、自动化、信息化，提高了飞机装配质量和效率。本文以大型客机翼身对接为研究对象，对大部件对接装配特征、数字化测量场、位姿解算等数字化对接协调技术进行深入和系统的研究。

全文的研究成果包括：

（1）构建了翼身对接总体路线。

（2）提出了基准点布设与站位规划耦合的测量场构建方法。

（3）研究了对接测量场精度保障方法。

（4）构建了综合考虑位姿精度和配合面质量的翼身对接综合协调模型，分别研究了基于位姿准确度和基于配合面质量的对接协调基本模型的构建方法。

主要创新点如下：

（1）依据翼身对接装配质量要求，梳理并定义对接装配特征，建立了基于对接装配特征的测量协调路线，简化了对接测量工作，提高了测量效率。针对翼身位姿准确度问题，构建了位姿控制点的容差计算模型，分析了翼身位姿协调准确度。

（2）提出了基准点布设与站位规划耦合的测量场协调构建方法，合理分配测量误差和基准布设误差，有效保证测量场的精度。通过激光干涉检查和站位网格化搜索方法，实现了测量站位的优化布局。基于间接平差原理构建了测量场误差模型，研究分析了测量误差、基准点布设误差与测量场精度的关系，为测量场误差修正奠定理论基础。

（3）提出了对接测量场精度的优化方法，分析对比了多种不同的基准点布局，确定了立体式布局的最佳方法，有效保证测量场空间各向精度的均匀与稳定。利用拟准检定法构建了公共基准点的粗差检测模型，校正、剔除误差较大的基准点，实现无需频繁标定的高精度测量场的构建。结合翼身对接实例，验证了基于误差的基准点布设-站位规划的测量场协调构建方法的有效性与高精度。

（4）建立了两种基本的翼身对接协调模型，通过控制点加权拟合与位姿约束建立基于姿态准确度的翼身对接协调模型，基于配合面质量的翼身对接协调模型是利用配合面协同采样、豪斯朵夫距离模型等建立的，并在此基础上构建了既考虑位姿准确度又考虑配合面质量的翼身对接综合协调模型。为避免位姿解算出现劣解，提出了采用改进粒子群优化算法解算对接协调模型的方法，引入约束处理机制改进全局最优解的选择机制，有效解决了协调模型的解算效率、复杂约束等问题。

（5）构建了翼身大部件对接装配系统，并在C919翼身对接中进行了应用验证，验证表明了对接系统的有效性。

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