基于全三維模型的飛機大部件裝配對接測量方法及實驗研究.pdf

1、分類號：V262.4密級：UDC：編號：基于全三維基于全三維模型模型的飛機大部件裝配對接的飛機大部件裝配對接測量測量方法方法及實驗研究實驗研究AssemblyJointMeasurementMethodExperimentalStudyofLargeAircraftComponentsBasedonFull3DModel學位授予單位及代碼：長春理工大學（10186）學科專業(yè)名稱及代碼：機械電子工程（080202）研究方向：光機電一體化產

2、品設計與系統(tǒng)集成申請學位級別：博士指導教師：曹國華教授研究生：林雪竹論文起止時間：2012.72016.10I摘要伴隨著―工業(yè)4.0‖、―先進制造業(yè)伙伴計劃‖和―中國制造2025‖等一系列國際戰(zhàn)略規(guī)劃的進行，我國的飛機制造業(yè)正面臨著前所未有的機遇及挑戰(zhàn)。完全實現飛機數字化智能裝配既是飛機制造業(yè)的長遠目標又是當前迫切需求。隨著基于模型定義（MBD）技術在航空制造業(yè)中的應用牽引，全三維模型的飛機數字化裝配測量技術已經進入當前的飛機數字化制造

3、領域，并成為一種新生的發(fā)展趨勢，使得基于全三維飛機大部件裝配對接的實現具備了必要的技術基礎。為保證飛機大部件對接裝配質量，本課題提出了基于全三維模型的飛機大部件裝配對接測量方法及實驗研究。為飛機大部件裝配對接過程中的相互位姿測量建立可靠的高精度測量平臺，同時有效減少了飛機大部件裝配對接的預裝次數，減輕操作人員勞動量，降低出錯率，從而達到提高飛機大部件自動裝配對接可靠性的目的。1）研究了基于iGPS激光測量技術的飛機大部件裝配對接測量網絡

4、構建方法。基于iGPS激光測量技術建立飛機大部件位姿測量網絡構建模型，提出對接測量網絡發(fā)射器最佳布站方法。為飛機大部件裝配對接過程中的各對接分系統(tǒng)對象之間的相互位姿測量建立可靠的高精度測量平臺。2）研究了飛機大部件位姿參數優(yōu)化方法。在對大部件位姿描述的前提下，提出移動部件當前位姿參數求解方法；結合飛機大部件裝配對接工藝要求，提出多目標優(yōu)化的移動部件裝配目標位姿求解方法，通過仿真實驗驗證算法可靠、可行；最后對驅動定位器進行解算，獲取定位器

5、驅動量。3）研究了調姿基準點最佳布設方法。建立位姿測量不確定度模型，對飛機大部件位姿測量不確定度進行仿真分析，優(yōu)化設計調姿基準點布設方式，通過仿真實驗驗證調姿基準點最佳布設方法有效可行。4）基于全三維的飛機大部件模型，對飛機大部件對接虛擬裝配模型仿真設計，提出基于理論模型的對接基準模型構建方法，實現對接基準部件的快速模型構建。深入研究三維可視化干涉檢測技術，建立三維干涉參數求解模型及優(yōu)化算法，采用三維可視化方法對飛機大部件虛擬裝配對接后