基于三维力传感器的飞机翼身对合干涉检测与位置修正

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:camel_xz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在飞机大部件对接装配过程中,由于零件制造误差、安装定位误差、装配变形等多源误差的影响,零部件之间经常发生干涉现象。目前,主要利用基于三维点云数据的数字化预装配方法对飞机大部件进行虚拟装配,计算零部件在虚拟装配后的干涉分布情况;通过对零部件进行后续的装配干涉处理,进而解决实际装配中存在的干涉现象。然而,在现有的虚拟装配中并未考虑到实际零部件受到装配和受力变形的影响,实际零部件不能与数字化模型保持完全一致,导致虚拟装配干涉检测不准确,从而影响虚拟装配的真实性。因此,需要寻求一些高效率和高精度的方法应用于实际装配干涉检测领域。为解决实际翼身对合过程中存在的叉耳干涉问题,本文以单叉耳式飞机翼身对合为研究对象,提出了基于三维力传感器的飞机翼身合干涉检测与位置修正方法,本文主要研究内容如下:(1)结合叉耳装配工艺要求,提出了三维力传感器和激光跟踪仪辅助单叉耳式飞机翼身对合的方法,构建了飞机翼身对合干涉检测与位置修正系统,为验证本文所提方法奠定了坚实的实验平台基础。(2)提出了基于粒子群算法优化的多输出支持向量回归机解耦算法的三维力传感器静态标定方法。为提高平台中传感器的测量精度,构建了基于粒子群算法优化的多输出支持向量回归机模型,获得了电压与力之间的关系。实例结果表明传感器的I类误差和II类误差分别降低至0.099%、0.205%,该标定方法可以获得叉耳干涉后的精确受力信息,为后面的基于干涉力反馈的机翼位置动态修正打下良好的基础。(3)提出了基于干涉力反馈的机翼位置动态修正方法。构造了干涉力反馈模型,获得了干涉力反馈控制方法,解算出了机翼位置动态修正量。实例仿真结果表明该方法不仅能够保证机翼位置修正过程的柔顺性,又能够保证飞机翼身对合叉耳装配精度。(4)基于以上研究内容,研发了飞机翼身对合干涉检测与位置修正软件,利用该软件实现了翼身模拟件上叉耳干涉情况的实时监控和机翼位置的动态修正。通过实验结果对比分析,验证了所构模型、算法和方法的有效性。
其他文献
气浮技术是污水前处理过程中的主要工业手段。气浮工艺主要依靠释放器产生的大量致密微型气泡通入待处理污水中,利用气泡自身携带的电荷性对污染物进行裹挟和吸附再通过自身受到的浮力上浮到水面,随后利用刮渣装置对污染物进行处理以达到污水处理的一种工艺。压力溶气气浮法是气浮中生成微泡的主要方法,其原理是:通过对溶气罐中加压、加气,使得空气分子通过间隙填充作用进入水分子之间的缝隙中,或是通过水合作用与水分子发生化
学位
B4C/Al复合材料具有比强度高、耐磨性能好及具备中子吸收能力等优点,在航空航天、能源、车辆轻装甲及核工业等领域有巨大的应用前景。然而,在制备过程中,B4C颗粒与铝液的润湿性较差,而润湿后易发生强烈的化学反应产生较多有害的界面反应产物,导致颗粒分布不均及界面强度低,复合材料性能下降。为了解决上述问题,本文利用添加Ti元素的方法对界面反应进行调控,改善B4C颗粒的润湿性并结合第一性原理的模拟计算对其
学位
航空发动机在我国航空工业的发展中至关重要,而发动机中管道系统的损坏将直接影响发动机的使用寿命,进而制约航空发动机的性能。由于在实际操作过程中,工况条件和内部流体的复杂多变,流体中的固体粒子将对管道壁面产生冲蚀,从而对管壁造成磨损,严重时将导致管道穿孔或者破裂,致使发动机整体失效。因此,本文采用了理论分析与数值模拟仿真的研究方式,对固体颗粒所引发的冲蚀磨损问题展开了深入研究,通过找出固体颗粒对管道内
学位
TC4钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好、高低温性能好等优点,在航空航天、医疗及汽车等领域应用广泛。同时,选区激光熔化(SLM)成形技术突破了传统加工成形技术的局限性,具有加工效率高、材料利用率高等优点,是一种制造复杂零件的重要方法。然而,SLM成形TC4钛合金的成形过程中仍然有许多问题需要解决,如强度-塑性匹配性差,快速凝固过程中存在较大的残余拉应力,易导致零件的变形和开裂,使得合金的综合力学性能不
学位
5A02薄壁铝合金导管是航空管路系统中重要的零部件,其端头的成形质量直接影响管路系统的密封性。双翻边扩口成形是制造此类零件端头最有效方法之一。5A02薄壁铝合金管件双翻边扩口成形过程是多道次、多场、多因素相互耦合的复杂不均匀塑性成形过程。因此管件在成形过程中易出现成形区不均匀变形现象。为此,本文基于有限元仿真并结合理论和实验的方法,对5A02铝合金管件端头多道次双翻边扩口成形过程中壁厚不均匀变形进
学位
7075高强铝合金薄壁筒形件具有重量轻、高比强和耐腐蚀等特性,广泛应用于空天、武器和汽车等行业领域。采用“铸筒+强力热反旋”的铸旋成形新工艺制造薄壁筒形件具有材料利用率高、成形精度高和成本低等优点,能够满足航空航天对轻量化、高性能和绿色制造等要求,现已成为薄壁筒形零件重要的加工方法之一。然而,强力热反旋成形过程具有局部连续加载、多场和多参数耦合等特点,导致材料在旋压过程中组织演变复杂。而筒形件的微
学位
铝合金具有密度小、质量轻、可塑性强、易加工、耐腐蚀等一系列优良性能,在航天航空、船舶运输、轨道交通和机械设备等领域应用广泛。兼具激光高熔深、高效率和电弧桥接性好、成分可调性强的激光-电弧复合焊接技术是铝合金高效高质连接的首选工艺。然而,激光-电弧复合焊接目前仅在铝合金薄板结构上得到成熟应用,其在中厚板结构的工业化应用仍存在熔深提升成本高、气孔和裂纹倾向大以及组织和性能不均匀等诸多痛点问题。为此本文
学位
近年来,随着我国水产养殖业的快速发展,膨化饲料干燥设备的需求也迅速增长,结合如今工业自动化的进程,开发一种适用于膨化饲料干燥设备的控制系统。根据目前膨化饲料干燥过程中的主要问题:干燥均匀问题,高温烘干后饲料吸收率下降的缺点,能耗问题等。将整个控制系统分为均匀布料、多温区干燥、物料输送和自动排湿四个控制环节。采用西门子S7-1200系列PLC作为控制核心,此系列PLC可拓展通信模块和信号模块,支持P
学位
滚动轴承是机械设备中常用的部件之一,被广泛运用于智能制造、航空航天等工业领域,其安全稳定运行与否将影响整个设备的运行状态。由于工作环境、强度等因素的影响,滚动轴承寿命具有较大的不确定性,一旦发生故障,可能引发意外导致财产损失甚至人员伤亡,因此,对其开展状态监测与故障诊断研究具有重要的意义。本文以滚动轴承为研究对象,提出了基于自适应调频模式分解(Adaptive Chirped Modal Deco
学位
斜三通管件在汽车和飞机复杂管路系统中应用广泛,利用内高压成形技术研究并制造出重量轻、强度高的斜三通管十分有必要。由于斜三通管内高压成形左右推头补料量不同,内压与进给的匹配关系复杂,且成形过程中必须在支管顶部施加反推力,所以斜三通管内高压成形是一个复合胀形的过程。本文对斜三通管成形的影响因素开展模拟和实验研究,并采用响应面法优化以获取最优参数。本文对直径65mm,壁厚2mm的6063铝合金管材进行斜
学位