基于模型定义的飞机装配工艺信息建模

为了实现基于模型的定义技术在飞机装配工艺设计中的全面应用,摆脱数字量和模拟量共存的数据传递局面,建立了面向装配工艺设计的MBD模型。通过对飞机装配工艺设计过程进行分析,将装配工艺信息分为装配工艺结构、工艺特征、附加工艺特征和工艺配套信息四类。根据信息构成不同,为各类工艺信息定制有针对性的映射算子,建立设计模型向装配工艺模型的映射关系。采用多视图的方法,对装配工艺信息集成模型进行表示和管理,并将其划分为核心层、工艺扩展层和应用层。最后,利用开发的建模工具集建立了某机型舱门的装配工艺信息MBD模型。

飞机自动化对接中装配准确度的小样本分析

为实现装配质量信息的及时反馈,提出了某飞机大部件自动对接系统的装配准确度分析方法。利用激光跟踪仪的测量数据,实现了装配准确度的小样本数据挖掘。通过单测点单约束的超差、相对偏差和偏差方向分析,给出了各统计特征参数的计算方法。在层次分析法配置权重的基础上,导出了装配准确度的评价模型,以此反映对接装配质量。基于主成分分析的特异样本判别方法和正态假设下偏差的显著性校验方法,实现了装配准确度的校验。应用实例的结果表明,该方法能够从历史数据得到统计推断性结论,目标是改进装配工艺,指导容差分配,形成装配知识,提高飞机装配的准确度。

飞机起落架缓冲支柱参数化模型及优化分析

对飞机前起落架缓冲支柱进行受力分析,建立了飞机起落架缓冲支柱的参数化模型,然后进行优化仿真计算,并以飞机前起落架缓冲支柱的油孔面积为设计参数,分析油孔面积的变化对起落架缓冲支柱性能的影响。仿真分析结果与试验结果进行比较后,发现两者有着较好的一致性,计算结果表明使用ADAMS软件对飞机起落架进行参数化建模和优化分析,具有很好的工程参考价值。

飞机自动化装配过程数据集成与实现

为了实现飞机装配过程的数字化、自动化和柔性化,设计、架构了面向某型号飞机大部件调姿、对合及精加工的装配过程数据管理系统.该系统以工作流驱动的任务管理器为基础,采用扩展的C/S多层架构体系.通过分块读写思想、参数化策略和Oracle在线存储与XML离线存储并存的双重机制,实现了数据的高效存取.详细阐述了过程数据集成的若干关键技术,包括测量与状态数据处理、设备维护、加工BOM管理、装配可视化及数据的统计分析.该系统的应用实施将为优化装配流程、改进装配工艺、指导容差分配、提高装配精度和生产效率提供实用的历史资料和技术支持.

基于ANSYS的飞机炮舱段结构模态分析与结构优化

针对飞机炮舱段结构主要由薄壁和加强筋组成的特点,在有限元分析软件ANSYS8.0中建立了该结构的有限元模型,并分析了炮舱段结构的模态特性。以模态分析的结果为依据,对飞机炮舱段结构进行了结构优化。通过优化设计使炮舱段低阶模态响应峰值区域避开了油箱底板,改善了炮舱段结构的局部模态特性,使整体刚度更加协调,有效地减小了因结构耦合振动而引起的整体油箱损坏故障。这种分析改进方法可以推广应用到其它飞机的结构优化中,具有较大的工程实用价值。

机翼机身对接接头非线性有限元分析

接头是飞机结构中常见的结构连接形式,也往往是强度破坏或疲劳破坏的部位。有时为了更大的挖掘接头结构的承载能力,甚至还要考虑结构局部进入塑性区应力分布,属于材料非线性和力边界非线性的耦合问题。试图通过直接求解偏微分方程得到接头接触问题的解析解是很难的,甚至可以说是不可能的。基于非线性有限元分析方法,借助大型通用有限元软件MARC的弹塑性接触分析模块,通过不断细化网格的方法来对机翼机身对接接头进行非线性耦合分析。建立了对接接头的弹塑性接触有限元模型,给出了接头的应力分布以及屈服状况。数值模拟结果与实际情况相符,数值模拟结果为机身机翼对接接头的设计提供了重要的数据。

飞机对称着陆及滑跑仿真分析

主要建立了全机和支柱式起落架缓冲支柱的数值模型,并进行了着陆和滑跑仿真计算。建模主要考虑了缓冲支柱的初始压力、初始容积、油孔面积、活塞面积、缓冲支柱行程等参数。同时给出了飞机在对称着陆和滑跑时的运动学公式,推导了缓冲支柱和轮胎垂直力的计算公式。建立了数值模型并进行着陆和不同跑道的滑跑仿真计算,这对飞机设计和指导起落架试验具有一定工程实用价值。

基于装配顺序的飞机装配容差信息建模

论文提出了基于装配顺序的装配容差信息建模方法,以装配仿真路径规划的装配顺序为基础,提取装配体中各零件的特征约束关系及相关的关键特征,进而获取组成环容差信息,建立装配容差信息模型。该模型考虑了装配顺序对装配误差累积过程的影响,减少了人工容差信息建模繁琐的交互操作,提高了装配容差信息的建模质量。基于DELMIA平台开发了飞机装配仿真系统。该系统已在工程上成功应用,提高了飞机装配仿真的效率,减少了飞机实际装配生产中的出错率。

飞机蒙皮自动制孔工艺设计研究

基于MBD的飞机蒙皮自动制孔工艺设计是飞机数字化制造工艺关键技术之一,根据飞机装配过程中自动制孔工艺设计的特点和要求,将制孔信息分为基准孔、夹紧孔、自动制孔三类,对制孔需要的点位、法矢、连接件材料、材料顺序、夹层厚度、夹层厚度顺序、标准件信息等提取的关键技术进行了研究,通过CATIA/CAA平台,开发了飞机自动制孔工艺设计软件,实现了制孔信息的分类、提取、规范存储等,有效地解决了飞机蒙皮自动制孔工艺设计难题,提高了工艺设计效率和飞机数字化制造水平。

飞机整体壁板时效成形工艺方案研究

大型整体壁板是现代先进民用飞机的重要结构件,大型整体壁板成形技术是整机研制过程中所必须要解决的重大关键技术。时效成形是实现大型蒙皮和壁板件成形的有效方法,从时效成形基本原理以及成形特点出发,讨论并分析国内外高筋条复杂异形整体壁板时效成形工艺方案的特点和基本思想,并从经济技术等方面讨论分析各种方案的优缺点,并针对我国大飞机的研制需求,结合国内现有研究基础和水平,提出了我国时效成形技术工艺方案并进行实验验证。

大飞机复合材料成型工艺数值模拟技术研究进展

大飞机复合材料制造技术的数值模拟将极大地推动我国复合材料的生产技术水平,使复合材料制造技术向低成本化方向发展。

飞机支柱式起落架落震仿真及缓冲器优化分析

主要介绍支柱式起落架缓冲器的各个参数,包括缓冲支柱的初压力、初容积、油孔面积、活塞面积、缓冲支柱行程等。介绍起落架落震时缓冲器轴向载荷的计算公式。结合具体飞机型号利用初始参数通过AD-AMS软件建立数值模型并进行仿真分析,计算结果与试验结果比较,发现两者具有较好的一致性。最后以起落架缓冲器的油孔面积作为设计参数进行优化分析,给出最优值。

小弯曲半径钛管差温推弯成形工艺研究

针对小弯曲半径钛管弯曲成形问题,采用差温推弯成形方法开展了弯曲半径为0.9 D (D为管材外径)的小弯曲半径钛管弯曲成形试验。研究分析了成形弯管的外观质量、壁厚分布规律和关键区域材料的微观组织特点。结果表明差温推弯成形方法能够有效应用于成形弯曲半径为0.9 D的小弯曲半径钛合金管,成形弯管表面质量好、壁厚减薄少、弯曲外侧材料组织变细小。

飞机主承力结构细节分析

工程上往往会遇到如飞机、轮船、汽车等大型结构,对这些大型结构进行有限元分析有时须同时考虑整体以及局部。对于大型结构采用较密的网格,这样会耗费大量时间、资源等,有时会导致计算不收敛;对于局部结构须划分较细的网格才能得到局部构件的细节应力。本文采用子结构法(超单元法)对机翼整体模型中的主承力构件梁进行网格细化,其中梁筋条与肋以及梁缘条与机翼蒙皮采用钉元(弹簧元)模拟多钉连接。在危险载荷工况下对梁进行强度校核和钉载分析,结果表明子结构法能很好地反映大型结构的整体以及细节应力分布,钉元法能很好地模拟机翼多钉连接。

攻克关键技术，实现飞机结构件数字化集成制造——国防基础科研项目“P-4C”项目的技术方案及路线

“P-4C”项目是在成飞原有信息化基础上，按照工程化、平台化的理念，开展复杂飞机结构件CAD／CAPP／CAM／CAQ集成应用技术的研究和开发，在成飞数控中心实现飞机结构件基于产品数据管理(PDM)的CAD／CAPP／CAM／CAQ的信息集成和工艺设计及数控编程的过程管理的数字化集成制造技术。

基于局域GPS的飞机惯性导航部件安装校准

对基于局域GPS的惯导安装校准测量点布设和激光发射器位置标定方法进行了研究。在对局域GPS测量不确定度分析的基础上,给出了满足惯导安装精度要求需安装激光发射器数量的计算公式。通过建模分析了局域GPS的测量精度,分析结果表明测量精度与接收到的激光发射器信号数量、激光发射器姿态及其相互位置等因素有关,当两发射器距离小于20 m,测量方位角在10-70°之间,局域GPS可获得较高的测量精度。最后阐述了基于局域GPS的惯导安装校准工艺步骤。应用表明：安装5个激光发射器,测量距离小于5 m,校准精度和效率均得到提高。

面向飞机自动化装配的机器人工作姿态规划

根据飞机部件自动化装配机器人的工作条件和特点,通过有限元分析和离线编程的方法,对同一位置、不同姿态的机器人受力状态进行分析,以机器人的应力、应变、位移作为规划的依据,规划出机器人对绝对定位精度影响最小的受力状态最优工作姿态,并通过实验的方式对规划结果进行了验证。

基于激光雷达的飞机水平测量

介绍了激光雷达测量系统的测量原理,分析了传统飞机水平测量方法的不足。为满足飞机对部件安装准确度的更高要求,提出在全机水平测量工序中采用数字化测量设备——激光雷达。通过分析测量基准、确定激光雷达的摆放位置、建立机体坐标系及利用研发的数据处理软件进行数据分析处理等环节,制定了基于激光雷达的飞机水平测量方案。应用表明,该方案在测量精度、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点,并且极大地降低了劳动强度,提高了工作效率。

飞机起落架缓冲柱塞断裂原因分析

某飞机起落架缓冲柱塞在补压时发生突然断裂,同时弹出一小块浮动活塞碎片。经计算,正常条件下柱塞和浮动活塞受力均不大,不会导致两者断裂。但从现有的断口看,二者均呈大应力过载断裂且浮动活塞明显受力不均。经进一步分析求证,发现在浮动活塞阻尼孔的薄边处容易产生疲劳裂纹,若疲劳裂纹贯穿薄边,会进一步加剧了浮动活塞局部受力不均,这可能是导致其最终发生大应力破坏的原因。浮动活塞破坏后,受压力向下运动并撞击柱塞,并导致柱塞断裂。

钛合金细长轴有限元仿真及补偿技术

针对航空产品钛合金细长轴加工精度达不到工艺要求的难点,提出对钛合金细长轴进行有限元仿真,通过建立细长轴有限元模型,求解出不同节点处的位移值,根据各节点位移值拟合误差补偿曲线,由误差补偿曲线推导出细长轴误差补偿公式并设计数控插补算法对细长轴进行补偿,最后采用该方法在数控机床上进行验证。结果表明:该方法能提高细长轴加工的误差并降低细长轴加工报废率。