在航空工业领域,飞机产品的制造对精度的要求相当高,装配现场保证大型整体加强框装配精度的一致性,一直是工程中的难题。装配精度受到应力、夹具、测量等多种不确定因素的影响,导致装配定位过程管控性差、一次装配成功率低、装配效率不高、定位结果难以复现等问题频现。改善飞机装配定位过程中产生的定位误差、变形应力大等问题,对于提高飞机大型结构件的装配精度具有重要意义。整体加强框由制造差异和半强迫定位方式造成的装配定位应力水平难以在传统静态装配定位工艺方案规划时预估,过大或不均布的装配应力在机身部件下架后一部分装配应力的释放会导致机身部件几何形状的偏差,未释放的残余应力会影响机体的力学性能。根据实际操作现状,通过有效的分析和优化手段,实现装配现场工位实体和工艺信息之间的实时互动调整可以兼顾装配位置精度和装配应力水平的装配定位要求。以课题组研制的大型整体加强框的装配定位平台为基础,结合飞机数字化柔性装配技术、虚拟装配技术、数字孪生技术、有限元分析技术等,针对航空整体加强框数字化柔性装配定位特点,构建了基于数字孪生的航空整体加强框装配定位系统。本文的研究工作如下:（1）本文首先对基于Unity的航空整体加强框装配定位系统,提出需求,针对需求分析,设计虚拟装配系统,并对其进行软件选用、硬件介绍、功能架构进行说明,该系统包含数据采集、传输、应用平台三部分。（2）主要完成了试装平台三维模型的构建,模型渲染处理、实验平台数据采集、传输,数据管理平台,实现Unity与Mysql、Ansys连接,实现数据可视化的功能。并完成系统UI交互界面的设计开发,实现了自动拆装、手动拆装、漫游功能、同步运动仿真功能。（3）完成虚拟装配系统的设计后,以某飞机后机身加强框半框试验件在该系统上进行仿真调型实验研究,通过试装平台数字孪生模型与物理实体的虚实交互,改善定位过程管控性差、定位结果难以复现,定位质量不稳定等问题,降低加强框装配现场调试对工人经验的依赖,降低装配成本,提高装配生产效率和装配精度,推动数字孪生技术在飞机装配过程的进一步应用。