目前,我国的飞机装配正逐步迈向数字化装配阶段,在飞机数字化装配系统中,机身的姿态调整是通过调姿工装中定位器的协调运动来实现,调姿工装的性能会直接影响飞机的装配质量。本文对调姿工装中工艺接头的承载情况及其与机身的连接方式、机身的支撑方式、定位器的刚度配置等问题进行了深入的研究。主要研究内容包括：介绍了飞机装配技术现状以及飞机数字化装配中的若干关键技术,介绍了有限元分析方法在飞机装配领域中的应用以及调姿工装的建模分析方法。详细阐述了数字化装配系统中机身位姿调整的原理。简要介绍了飞机数字化装配系统中的关键子系统：调姿工装、控制系统、测量系统与软件系统,并对子系统之间的集成方法进行了简要说明。总结了数字化装配系统中调姿工装的特点并明确了调姿工装优化设计的内容。设计了用于机身与定位器过渡连接的工艺接头。对工艺接头的承载能力和机身受力状态进行了有限元建模和分析。采用梁单元模拟螺栓,分析了机身与螺栓的载荷分布情况以及工艺接头的结构特征和设计参数对螺栓载荷分布的影响。得到了与机身工艺接头连接区域的机身壁板应力分布规律,得到了连接螺栓的轴向载荷与径向载荷的分布规律以及在不同连接形式下螺栓载荷的变化规律,用于指导工艺接头与机身连接方式的设计。为避免机身变形引起对机身制造和装配准确度的误判,需要给出合理的机身支撑点数量和位置。针对翼身数字化装配系统的机身结构,建立了机身的有限元模型,主要结构包括：蒙皮、桁条、普通隔框、加强框和保形架,研究了不同支撑条件下飞机的变形情况,分析了定位器数量、布局以及工艺接头安装位置等因素对机身变形的影响,得到了大型飞机数字化总装配中机身支撑点的设计方法。针对飞机数字化装配的需求,设计了一种定位器,介绍了其结构与工作原理。根据多体系统运动学理论建立了定位器的运动学模型,采用有限元法分析了调姿过程中定位器各部件的变形情况,建立了定位器空间定位误差模型。在建立了单个定位器的空间定位误差模型的基础上,通过分析调姿工装中机身与定位器的变形特性建立了定位器的定位误差与机身的位姿误差、变形之间的关系模型,对机身的位姿误差和变形进行参数化定义。提出了机身位姿误差与变形的计算方法,该方法将定位器空间定位误差模型与调姿工装有限元模型结合,根据定位器末端柔度矩阵设置弹簧刚度,在有限元模型中约束机身,由于机身变形与定位器变形之间的耦合关系,在有限元模型中采用迭代法求解,得到了机身的位姿误差与变形情况。为保证飞机装配质量,满足机身调姿工装的定位精度要求并兼顾整个调姿工装的经济性,提出了定位器的部件刚度配置方法,确定了定位器部件刚度配置的评价标准与流程。以典型的五次多项式调姿路径为例,采用正交试验法分析了定位器不同的刚度配置条件下机身的位姿误差与变形情况,进而得到了定位器部件刚度配置的约束条件。最后,以定位器的重量作为优化目标,给出了一种定位器的部件刚度配置。最后,总结了全文的研究内容,并对有待进一步研究的内容进行了展望。