飞机翼身对接装配中的接头测量与评价技术
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飞机机身连接件的性能测试与评估方法飞机机身连接件是飞机结构中的重要组成部分,直接关系到飞机的飞行安全和性能。
为了确保飞机机身连接件的可靠性和耐久性,必须进行严格的性能测试与评估。
本文将探讨飞机机身连接件的性能测试方法以及评估标准,以确保飞机的安全飞行。
一、静载测试静载测试是评估飞机机身连接件结构强度和稳定性的重要手段。
在静载测试中,采用模拟实际飞行载荷的静载试验机构,对飞机机身连接件进行加载,观察其变形和破坏情况。
通过静载测试可以评估飞机机身连接件在飞行过程中承受的最大载荷,为飞机结构设计提供重要依据。
二、疲劳试验疲劳试验是评估飞机机身连接件使用寿命的关键环节。
在疲劳试验中,通过反复加载飞机机身连接件,模拟实际飞行中的振动和冲击,观察其疲劳寿命和疲劳裂纹扩展情况。
通过疲劳试验可以评估飞机机身连接件在多次飞行任务后的可靠性和稳定性,为飞机维护和更新提供依据。
三、材料性能测试飞机机身连接件的材料性能直接影响其使用寿命和可靠性。
在材料性能测试中,通过金相显微镜、扫描电子显微镜等设备对连接件的材料进行分析,评估其强度、硬度、韧性等性能指标。
通过材料性能测试可以确定连接件的材料是否符合设计要求,为飞机的安全飞行提供基础支撑。
四、热处理测试热处理是飞机机身连接件制造过程中重要的工艺环节,直接影响连接件的组织结构和性能。
在热处理测试中,通过对连接件进行热处理,观察其组织结构的改变和性能指标的提高。
通过热处理测试可以评估连接件的热处理工艺是否合理,为飞机结构的优化设计提供参考。
综上所述,飞机机身连接件的性能测试与评估方法包括静载测试、疲劳试验、材料性能测试和热处理测试等多个方面。
只有通过严格的性能测试和评估,才能确保飞机机身连接件在飞行中具有足够的可靠性和耐久性,为乘客的航行安全提供有力保障。
飞机翼身自动对接装配偏差动态综合修正针对当前激光跟踪仪辅助叉耳式飞机机身机翼(以下简称翼身)对接装配为开环控制,翼身对合接头交点位置准确度和翼身相对位置协调准确度难以兼顾的不足,本文提出一种基于激光跟踪仪和机器视觉的翼身自动对接装配偏差动态综合修正方法。
研究了基于激光跟踪仪测量网的机翼位姿偏差动态修正方法、基于机器视觉的翼身对合接头交点位置偏差动态检测方法、异构测量设备数据融合滤波方法,开发出飞机翼身对接装配质量偏差综合动态修正系统软件,并基于单叉耳式飞机翼身对接装配试验系统对软件功能和算法精度进行了测试。
本文具体研究内容如下:1)分析了飞机翼身对接装配质量评价标准;结合交点位置准确度和翼身相对协调准确度,提出了基于激光跟踪仪和机器视觉的翼身自动对接装配偏差动态综合修正方法,阐述了其系统组成和实施步骤。
2)研究了基于激光跟踪仪测量网的机翼位姿偏差动态修正方法。
根据激光跟踪仪自动跟踪测量原理以及坐标转换算法,构建了高精度激光跟踪仪测量网。
综合考虑粒子滤波不足和人工鱼群算法优点,给出基于机翼调姿运动模型和激光跟踪仪测量模型的人工鱼群粒子滤波算法,建立了机翼位姿偏差动态修正函数模型。
3)研究了基于机器视觉的叉耳交点位置偏差动态检测方法。
设计搭建了叉耳交点位置偏差视觉测量平台;研究了相机成像原理和标定方法;给出叉耳交点孔同轴度和配合间隙测量模型;研究了对合面图像预处理和特征检测方法;结合翼身对合阶段调姿方程,建立了叉耳交点位置偏差动态求解函数模型。
4)研究了异构测量设备数据融合算法。
推导出基于加权最小二乘法的异构测量设备数据融合模型;将激光跟踪仪测量网和机器视觉测量数据进行融合滤波,结合机翼位姿偏差动态修正算法,即可实现飞机翼身对接装配质量综合动态修正。
5)翼身对合质量偏差综合动态修正软件开发与试验研究。
以单叉耳式飞机翼身对自动对接装配试验平台为测量分析对象,开发出飞机翼身自动对接装配质量偏差动态综合修正软件。
翼身对接误差分析和工艺方案选择苑春华(中航通飞华南飞机工业有限公司试飞中心,珠海市 519040)[摘要] 目前国内大型飞机项目研制采用“主制造商–供应商”模式:机体各部件制造由不同的机体供应商完成,机身结构集成由主制造商完成。
项目研制阶段,在“主–供”模式下,针对机身、机翼三叉耳对两叉耳加衬套再由螺栓进行固定的连接结构方案,采用机体供应商加工到最终状态交付后对接和留工艺余量在总装型架上对接后精加工至最终尺寸这两种形式,决定了是否能够高质量、高效率、低成本地完成研制批飞机的制造,并保证设计要求的实现和满足飞机适航符合性要求。
关键词:“主制造商–供应商”模式;温度误差;系统误差;工艺补偿;装配变形DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.20.093方向沿机翼展向,叉耳结合面间为2mm 厚的圆环形垫片。
对于翼身对接孔的装配工艺方案。
一直是两个理论在争论:一是对接孔径向留精加工余量,即机身、机翼在总装型架上调整至最终姿态后,固定,然后在总装型架上利用精加工设备(如自动进给钻)镗孔至最终尺寸;二是不留余量,即在机体供应商(西安)部件装配型架上按设计要求定位铆接至最终对接状态,然后在主制造商(珠海)机身、机翼对接型架上直接对接。
两种翼身对接工艺方案各有优、缺点。
方案1的优点是可以将对接前的整体机身外形调整至与理论外形无限吻合的状态,缺点是精加工耗时费力;方案2的优点是翼身对接装配效率高,缺点是机翼、机身的相对位置固化了,没有调整的裕度。
采用何种方式决定了是否能够高质量、高效率、低成本地完成鲲龙飞机研制批的制造,并为后期工业化研制和发展大型灭火/水上救援水陆两栖飞机(以下简称“鲲龙飞机”),是党和国家在新世纪做出的具有重大战略意义的决策,是发展我国苑春华高级工程师,主要从事大型灭火水上救援水陆两栖飞机AG600的装配以及试飞技术的研究工作,曾参与多种飞机型号的研制、制造工作。
航空飞机产业、建设创新型国家、提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。
装配仿真技术在飞机翼身对接中的应用发布时间:2023-02-16T06:54:02.334Z 来源:《科学与技术》2022年第19期作者:陈春[导读] 近年来,我国经济在科学、技术和信息技术飞速发展的背景下取得了长足的发展。
陈春珠海通飞未来飞行器有限公司摘要:近年来,我国经济在科学、技术和信息技术飞速发展的背景下取得了长足的发展。
同时,经济进步带动了我国技术的发展,全国飞机装配研究积极运用数字装配仿真技术。
高效应用这种技术大大提高了飞机制造质量及效率。
数字装配仿真技术在飞机制造及相关制造业中发挥着重要作用。
因此,需要进一步研究装配仿真技术及其在飞机大部件装配中的应用。
关键词:装配仿真技术;飞机装配应用;装配工艺及仿真验;DELMIA1990年以来,数字飞机装配技术的发展和应用已是保证和提高飞机整体质量的有效手段。
随着数字制造技术的发展,数字装配仿真已成为现代制造业的主要工具和技术,尤其是在航空、航天、汽车工业和造船等领域,部件数量大,技术容量大,集成水平高,开发周期长,成本高。
在现代飞机制造中,数字化装配工艺设计与虚拟仿真涵盖了三维交互工艺规划、装配序列和装配路径虚拟仿真以及可视化指导文档输出等多方面的应用,对飞机等复杂产品寻求制造过程的最优解决方案发挥着重要作用。
一、飞机装配特点不同于一般机械产品,飞机具有结构复杂,零件数量庞大的特点,而且其大部分由钣金件和尺寸大、刚性小的壁板类零件组成,需要采用大量夹具和装配工艺装备支撑定位来保证其装配精度,因此飞机装配是一个环节复杂、劳动量大,且需要达到一定技术要求的过程,其具有以下几方面特点:飞机装配劳动量大、周期长。
一般机械产品装配环节占总装配量的20%左右,而飞机的装配过程占用了大约40%,同时占用了产品制造费用和工时的50%,占用了大量的制造时间和制造资源。
装配环节繁复。
飞机外形复杂、零件多、尺寸大,传递环节多,装配过程中需要采用一定协调互换的方法保证装配环节的误差积累在要求范围内。
飞机翼身接头精加工工艺设计1.翼身接头精加工工艺技术翼身接头精加工是指机身大部件完成对接、形成整体机身之后,对机身上的翼身接头孔及端面进行加工,使其最终符合图纸要求,以消除装配误差,提高机身的制造准确度和机身与机翼问的协调准确度,实现翼身互换的加工方法。
在调整飞机大部件姿态时,一般用精加工台上的水平测量点指示器进行测量,使水平测量点符合水平测量条件和工艺容差要求。
对于在型架上进行精加工的部件,可将两副或三副工作卡板换成检验卡板,调整部件姿态,使其外形面与检验卡板之间的间隙尽量均匀。
专用的接头加工动力头同样依赖型架进行定位,其联动轴数少,数控化程度低。
上述翼身接头精加工方法自动化程度和柔性化水平极低,缺乏先进高效的测量与检验手段,正式加工前不能定量分析翼身交点的加工余量是否满足可加工条件,使用的工装制造困难且不具有通用性。
2.翼身接头的总体加工方案设计2.1翼身接头的工艺结构翼身交点孔的轴线方向包括飞机航向、翼展方向和竖直方向,鸭翼孔的轴线位于垂直飞机航向的平面内,且与对接装配参考坐标系x 轴之间的夹角为5~10°。
翼身接头在机身上的分布范围较大,覆盖了前、中、后3个机身段的左右两侧和后机身的顶部,沿航向的分布范围接近10m,高度方向的分布跨度接近1.3m。
2.2翼身接头的加工余量和精度要求翼身接头的结构底孔分别留有2-6mm不等的加工余量,所有需要精加工的翼身交点孔端面的切削加工余量均为2mm翼身接头衬套孔的切削加工余量最小为0.3mm,最大为3.8mm,大部分为2mm根据飞机大部件数_字化对接装配的技术要求,精加工后交点孔的位置度公差为+0.01mm,同轴度公差为0.01mm:具有装配协调性要求的两翼身交点孔问的孔心距公差为+0.01mm,交点孔与孔端面问的垂直度公差为0.1mm;翼身交点底孔和衬套孔的孔径精度要求均为H8,表面粗糙度要求达到Ra0.8μm。
(1)飞机大部件对接装配中的翼身又点精加工具有以下特点:1)待加工的对象很多,且分布范围广;2)待加工交点孔的工艺结构和尺寸多样、复杂,且部分交点孔的中心离机身主体较近,加工过程中主轴易与机身发生干涉;3)翼身接头的材料种类多,切削加工性能差别很大,其中多种材料属于很难加工的材料;41加工精度和表面质量要求高。
飞机机身连接件的强度与可靠性评估方法飞机作为一种复杂的机械设备,其机身连接件的强度与可靠性评估至关重要。
因为机身连接件直接影响着飞机的飞行安全和乘客的舒适度。
本文将介绍飞机机身连接件的强度与可靠性评估方法,以确保飞机在飞行过程中具备足够的强度和可靠性。
一、材料选用飞机机身连接件的强度与可靠性评估首先要考虑材料的选用。
优质的材料是保证机身连接件强度和可靠性的基础。
常用的飞机连接件材料包括高强度合金钢、铝合金、钛合金等。
选择材料时需要考虑其耐腐蚀性、抗疲劳性、承载能力等因素,以确保连接件在各种极端环境下都能够正常工作。
二、结构设计飞机机身连接件的结构设计也对其强度和可靠性有着重要影响。
合理的结构设计可以减小连接件的应力集中区域,提高其承载能力和抗疲劳性。
同时,在设计过程中要考虑到连接件的拆卸和安装便捷性,以方便检修和更换。
三、强度分析为了评估飞机机身连接件的强度,可以采用有限元分析等方法对其进行强度分析。
通过建立连接件的有限元模型,可以模拟出不同载荷下的应力分布和变形情况,进而评估其强度是否满足设计要求。
根据分析结果可以对连接件的设计进行调整和优化,以提高其强度和稳定性。
四、可靠性评估除了强度评估,飞机机身连接件的可靠性评估也是非常重要的。
可靠性评估可以通过可靠性增长模型、失效模式分析等方法来进行。
通过统计数据和工程经验,可以评估连接件在特定使用条件下的寿命和失效概率,从而制定合理的维护计划和检修周期,确保连接件的可靠性达到要求。
五、质量控制最后,在生产和使用过程中的质量控制也是保证飞机机身连接件强度和可靠性的重要环节。
要严格按照设计要求和工艺流程生产连接件,并进行严格的质量检查和控制。
在使用过程中要定期进行检查和维护保养,及时发现并处理潜在问题,确保连接件始终处于良好的工作状态。
综上所述,飞机机身连接件的强度与可靠性评估是保证飞机飞行安全的重要环节。
通过优质材料的选用、合理的结构设计、强度分析、可靠性评估和质量控制,可以有效地确保连接件具备足够的强度和可靠性,为飞机的飞行安全提供保障。
飞机大部件对接测量方案的应用分析摘要:随着数字化技术的飞速发展,飞机装配在精度与质量方面都获得了极大程度的提高,这就使得飞机的大部分对接测量环节方面提出了新的要求,所以测量手段与方案的高效性,直接关系着飞机装配的精度。
对此,文章针对飞机大部件对接测量方案的应用进行了分析。
关键词:飞机;大部件对接;测量方案;应用;分析引言:在现代化科学技术的持续推进下,我国的飞机制造业的发展也得到突飞猛进的进步,在对飞机进行实际测量的时候必须要对传统的测量方法进行改进,否则将难以适应当前阶段在飞机设计、制造等方面实现发展的要求。
1.飞机制造测量技术中的数字化技术随着现代化工业制造水平的不断提升,使得飞机测量技术及相关测量设备的发展速度日新月异,尤其是一些光学检测技术的发展更是显著,比如全站仪、水准仪、数字扫描仪、激光跟踪仪以及机器视觉测量系统等众多技术,在国内外的飞机制造领域当中已经被广泛的应用。
经过数字化测量系统、自动调姿控制系统这两种方式的有效组合下,不仅能够使各种矛盾问题予以克服,比如测量范围大、次数多、精度低等矛盾,还能够更加快速的获得所需的测量结果,在提高工作效率的同时,还使得飞机在对接精度、装配质量等方面在极大程度上得到了提高。
1.飞机的对接测量方案中对于地标体系的布局在对地标体系建立的过程中,应尽可能的实现对测量目标全包络,在具体实施新型地标系统布置的时候,需要将飞机的对称中心线作为地标测量系统布置的中心,且将其布置成为矩形状,布置的间距通常均匀布置,这样在对每一个测量点进行测量的时候,都能够实现激光跟踪仪扫射的有效控制,使得相关地标点都能够始终处于测量范围之内,这就使得测量精度上获得了极大程度地保证,这使得激光跟踪仪在精度要求方面的限制获得了满足,地标点布置示意图如下图1所示。
图1 对接测量地标点布局示意图3.飞机的大部件对接测量实现数字化与精确定位在对飞机的大部件测量工技术施对接的时候,需要以建立在数字化技术基础上的测量系统,来具体针对大部件位置开展相应的测量工作。
飞机装配过程中工装应变监测及预测技术研究发布时间:2021-04-16T03:18:34.731Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:许晓东[导读] 大型飞机产品极其复杂,零部件数量庞大,内部结构复杂,专业覆盖面广,连接空间紧凑,各系统布局密集,装配协调关系复杂,装配程序繁琐。
为了确保大型客机的高飞行安全、稳定的飞机功能、长使用寿命,整架飞机的装配精度具有较高的标准。
协调装配是在保证精度的前提下进行的。
航空工业沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁沈阳 110034摘要:随着大型飞机在生产和生活中占据越来越重要的地位,为了保证高飞行安全、稳定的飞机功能、长使用寿命,整个飞机的装配精度都有很高的标准。
由于装配作业和装配工艺,飞机装配过程中不可避免地会发生装配应力,导致模具关键部位出现偏差,直接影响飞机产品质量,严重影响飞机制造的精度和质量。
模具关键领域的应变监测系统为模具维修和质量维护评估提供了依据,并指导飞机装配作业。
因此,工装应变监测技术的研究对提高航空产品装配质量具有重要意义。
本文对飞机装配过程中工装应变监测与预测技术进行了深入的研究工作。
关键词:飞机装配;工装;应变监测;预测技术大型飞机的自主研发和生产能力是国家航空工业水平的体现,也是国家科技核心竞争力和综合实力的体现。
大型飞机制造业不同于一般的机械加工业。
它的产品非常复杂,技术上也很困难。
这是一个将现代先进技术与制造业相结合的标志性项目。
我国大型飞机的发展列为一个国家长期科学和技术发展的重大项目,并大力发展完全独立研发和制造大型飞机来提高我国的自主创新能力在航空领域,有效地促进全国工业制造水平。
促进国民经济、保护国家安全、增强高新技术核心竞争力等,对发展大型飞机具有重要意义。
1飞机装配工装概述大型飞机产品极其复杂,零部件数量庞大,内部结构复杂,专业覆盖面广,连接空间紧凑,各系统布局密集,装配协调关系复杂,装配程序繁琐。
为了确保大型客机的高飞行安全、稳定的飞机功能、长使用寿命,整架飞机的装配精度具有较高的标准。
飞航器结构焊接接头的疲劳寿命评估随着航空工业的发展,飞航器的结构焊接接头在飞行过程中承受着巨大的载荷。
因此,对焊接接头的疲劳寿命进行评估是非常重要的。
本文将探讨飞航器结构焊接接头的疲劳寿命评估方法及其应用。
1. 疲劳寿命评估的背景飞航器结构焊接接头的疲劳寿命评估是为了确保飞行安全和延长飞航器的使用寿命。
焊接接头在飞行过程中承受着多次循环载荷,容易产生裂纹并最终导致疲劳破坏。
因此,对焊接接头的疲劳寿命进行准确评估是非常必要的。
2. 疲劳寿命评估的方法2.1 疲劳试验方法疲劳试验是评估焊接接头疲劳寿命的常用方法之一。
通过在实验室中对焊接接头进行多次循环载荷,观察其疲劳破坏的次数和形态,可以得出焊接接头的疲劳寿命。
然而,疲劳试验需要耗费大量时间和资源,且结果可能受到试验条件的影响。
2.2 数值模拟方法数值模拟方法可以通过有限元分析等手段,模拟焊接接头在不同载荷下的应力分布和疲劳寿命。
这种方法可以减少试验成本和时间,同时也可以预测焊接接头在不同工况下的疲劳寿命。
然而,数值模拟方法需要准确的材料力学参数和边界条件,否则结果可能会有误差。
3. 疲劳寿命评估的应用疲劳寿命评估在飞航器结构设计和维修中起着重要作用。
3.1 结构设计中的应用在飞航器的结构设计中,疲劳寿命评估可以用来确定焊接接头的最大允许载荷。
通过对焊接接头的疲劳寿命进行评估,可以确保飞航器在正常使用条件下不会发生疲劳破坏,从而提高飞行安全。
3.2 维修中的应用飞航器在使用过程中,焊接接头可能会发生疲劳裂纹。
通过对焊接接头的疲劳寿命进行评估,可以确定维修方案和维修周期。
及时修复疲劳裂纹可以延长飞航器的使用寿命,并减少事故的发生。
4. 疲劳寿命评估的挑战疲劳寿命评估面临着一些挑战,如材料参数的确定、试验条件的选择和数值模拟的精度等。
此外,焊接接头的形状和尺寸也会对疲劳寿命评估结果产生影响。
因此,疲劳寿命评估需要综合考虑多个因素,以提高评估的准确性和可靠性。