基于三坐标定位器支撑的飞机大部件调姿内力

以基于定位器支撑的飞机大部件调姿、对接系统为研究对象,建立逆运动学及动力学模型.按照协调运动要求,分析其冗余驱动的本质.针对定位器的定位误差会直接引起调姿内力的问题,分析采用关节驱动力的最小范数解和改进定位器结构设计等措施以减小调姿内力,并提出一种消除调姿内力的方法,阐明它的应用特点.实验研究表明,基于定位器支撑的飞机大部件调姿过程中由内力引起的大部件附加变形较小,不会威胁到大部件安全.通过内力消除方法可以有效释放调姿内力,能够满足飞机数字化装配过程无应力装配的要求.     

三坐标定位器部件刚度配置方法

为满足机身调姿工装的定位精度要求并兼顾调姿工装的制造工艺、成本等要求,建立三坐标定位器部件刚度配置与机身位姿误差、变形之间的关系模型,提出三坐标定位器的部件刚度配置方法,给出三坐标定位器部件刚度配置的评价标准与流程.对机身的位姿误差、变形进行参数化定义,将调姿工装有限元模型与定位器空间定位误差模型结合,用于计算机身的位姿误差、变形.以典型的五次多项调姿路径为例,计算不同的刚度配置条件下机身的位姿误差、变形,并进行正交试验分析,得到三坐标定位器部件刚度配置的约束条件,以三坐标定位器的重量为优化目标,给出一种刚度配置.计算结果表明,经刚度配置优化后,三坐标定位器的重量可减少2.1 t.     

飞机大部件调姿平台力位混合控制系统设计

为了解决调姿平台中,由于三坐标定位器自身各轴垂直度和相互各轴平行度误差引起的调姿误差以及对飞机大部件造成内力的问题,提出一种飞机大部件调姿平台的力/位置混合控制方法.通过建立调姿误差模型,分析三坐标定位器自身垂直度和相互平行度误差对姿态控制以及部件内力的影响;根据机构雅可比矩阵条件数,提出调姿平台力控制轴和位置控制轴分配策略;通过静态误差计算得到,在三坐标定位器垂直度误差为0.05mm/m,同向轴两两之间最大平行度误差为0.1mm/m且平均平行度误差为0.07mm/m时,在给定的部件尺寸和调姿轨迹下,力/位置混合控制方法的调姿精度优于全位置控制方法,并且显著降低了调姿部件内力.实验结果表明,力控制器在位置扰动下能够稳定跟随力矩指令,动态误差在±0.03N·m内,满足定位器调姿控制要求.     

飞机大部件调姿平台力位混合控制系统设计

为了解决调姿平台中,由于三坐标定位器自身各轴垂直度和相互各轴平行度误差引起的调姿误差以及对飞机大部件造成内力的问题,提出一种飞机大部件调姿平台的力/位置混合控制方法.通过建立调姿误差模型,分析三坐标定位器自身垂直度和相互平行度误差对姿态控制以及部件内力的影响;根据机构雅可比矩阵条件数,提出调姿平台力控制轴和位置控制轴分配策略;通过静态误差计算得到,在三坐标定位器垂直度误差为0.05mm/m,同向轴两两之间最大平行度误差为0.1mm/m且平均平行度误差为0.07mm/m时,在给定的部件尺寸和调姿轨迹下,力/位置混合控制方法的调姿精度优于全位置控制方法,并且显著降低了调姿部件内力.实验结果表明,力控制器在位置扰动下能稳定跟随力矩指令,动态误差在±0.03N·m内,满足定位器调姿控制要求.     

适用于三段大部件对接的柔性装配平台设计与优化

针对飞机数字化装配系统要求具有充分柔性的问题,提出一种能同时满足3种不同机型的柔性装配平台,主要内容包括：根据3种不同机型工艺接头的安装位置,采用六块机身移动平台进行支撑的布局方案,并优化移动平台的外形尺寸;对移动平台进行结构设计,并采用有限元分析得到平台的应力分布、承载变形和振动模态;使用拓扑优化工具找寻与移动平台载荷匹配的加强筋分布,通过对比分析得到一种新的加强筋分布形式.该平台通过简单的配置可以适用于结构尺寸相近的不同飞机共平台装配,且工作稳定可靠,具有充分的柔性．     

基于摄影测量的飞机静弹性风洞模型刚度识别方法

气动弹性风洞实验对飞行器研制不可或缺.为此,作者基于摄影测量技术,提出静弹性风洞实验模型刚度分布识别方法,即利用作用在模型机翼各个截面的已知弯矩、扭矩,结合摄影测量技术测得机翼各个截面受载变形前后的3D坐标,识别出模型的抗弯刚度和抗扭刚度分布.数值仿真和地面刚度实验研究表明:所建立的刚度识别方法能真实反映模型结构刚度特性,同时,较传统接触式测量方法,提出的方法对气动弹性风洞实验模型测量无附加刚度,既可提高刚度识别精度,又大幅缩短了刚度识别周期,故具有使用价值.     

飞机大部件装配数字化测量场构建技术研究

随着科学技术的不断发展,数字化的测量技术已经得到了很广泛的应用。利用数字化的设备来建立一个数字化的测量场就能够有效的完成飞机大部件的装配工作。所以本文就对数字化测量场构建技术在飞机大部件装配上的应用进行分析和研究。     

提高液体静动压主轴系统刚度的一种有效措施

在对液体静动压主轴系统刚度进行综合分析的基础上，提出以加大主轴两轴承之间部分直径来提高主轴系统的刚度的新措施，该措施具体运用在液体静动压主轴系统设计中，突破了原来静动压主轴系统设计时因为考虑主轴热胀因素而将主轴止推轴承放在一端的局限，该措施通过在实际胀长变动量小于止推间隙公差范围内加大主轴中间直径，将主轴止推轴承置于主轴两端，从而达到主轴系统刚度显著提高的目的。     

机床主轴部件刚度的一种精确的计算方法

将初参数法与优化方法相结合，提出了阶梯主轴部件刚度的计算方法．这一方法很适合在计算机上对多支承主轴的刚度作精确计算．     

基于PID的航空遥感三轴惯性稳定平台控制系统设计

介绍了一种基于PID(Proportion integration differentiation)的航空遥感三轴惯性稳定平台控制系统的设计,并进行了相关试验研究。首先采用了一种基于DSP的三环复合控制方案,然后通过考虑控制系统的超调量、调节时间、阻尼性等各项指标,逐次对三环控制器进行设计,得到了合适的PID参数。通过车载试验,对平台的稳态精度、动态响应能力进行了验证。     

基于ANSYS的桥梁橡胶支座测试系统刚度分析

针对现有橡胶支座测试系统中上下承载板由于试验过程中受正压力作用而发生的变形,影响支座弹性模量E的检测结果,本文利用有限元软件ANSYS分别对YE5000-A液压式压力试验机和YAW-5000型电液伺服橡胶支座压剪试验机建立相应的简化模型.在此基础上分别研究两种试验机的刚度,分析计算其上下承载板的变形及其对橡胶支座弹性模量E检测结果的影响,并指出一般通用的压力试验机不能满足交通部行业标准中对测试橡胶支座弹性模量E的检测装置的要求.     

An estimation method for direct maintenance cost of aircraft components based on particle swarm optimization with immunity algorithm

A particle swarm optimization (PSO) algorithm improved by immunity algorithm (IA) was presented. Memory and self-regulation mechanisms of IA were used to avoid PSO plunging into local optima. Vaccination and immune selection mechanisms were used to prevent the undulate phenomenon during the evolutionary process. The algorithm was introduced through an application in the direct maintenance cost (DMC) estimation of aircraft components. Experiments results show that the algorithm can compute simply and run quickly. It resolves the combinatorial optimization problem of component DMC estimation with simple and available parameters. And it has higher accuracy than individual methods, such as PLS, BP and v-SVM, and also has better performance than other combined methods, such as basic PSO and BP neural network.     

基于GIS的大型桥梁工程勘察信息管理系统设计

分析了传统工程勘察信息管理手段的不足，给出了基于GIS的大型桥梁工程勘察信息管理系统设计思路及设计方案；运用组件GIS技术、数据库技术和空间分析技术组建信息管理平台，阐述了系统的功能结构和数据流程；详细介绍了钻孔资料的可视化查询、钻孔柱状图绘制、地质剖面图的自动绘制和三维地质图生成等的实现思路与方法，为实现大型桥梁工程勘察信息的科学管理及应用奠定了基础。