環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)動、靜態(tài)特性的有限元分析.pdf

1、飛機大部件精確制孔問題關系到飛機裝配質量、效率、壽命等多個方面，一直以來都是飛機裝配過程中的重要環(huán)節(jié)。以飛機機身段對接為例，存在著制孔范圍大、制孔數量多（約6000個鉚釘孔）、制孔難度高等問題。在此背景下，課題組基于柔性軌道制孔技術，提出了一種新型柔性便攜式多軸數控制孔設備—環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)。本文主要對環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)的機械結構、運動學和整機動、靜態(tài)特性等內容展開研究。
　　首先，綜述了國內外自動化制孔技術及裝備的研究和應用現狀，

2、分析了國內外柔性軌道制孔技術研究和應用現狀，基于柔性軌道制孔技術，提出了一套集成計算機控制技術、激光測量技術和離線編程技術的環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)，該系統(tǒng)在飛機數字化裝配中可實現制孔的高質量、高效率和柔性需求。
　　針對機身對接段環(huán)形區(qū)域自動制孔的實際需求，提出了環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)的功能需求和技術要求，對環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)各個組成部件的結構及功能作了詳細闡述并介紹了整機工作的具體過程。
　　根據自動化制孔的應用需求分析，基于Denav

3、it-Hartenberg方法建立了環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)的運動學模型，推導出了機構的運動學方程并進行驗證。
　　最后，基于有限元軟件ABAQUS，建立了整機的有限元模型，并對系統(tǒng)定位的預緊力進行了分析計算，提出了一種改善結構受力變形、提高制孔精度的定位方案。同時為得到了整機的前15階的振型、固有頻率以及在簡諧力作用下各方向的位移峰值，完成了系統(tǒng)的模態(tài)分析和諧響應分析，從而找出環(huán)形軌道制孔系統(tǒng)結構的薄弱環(huán)節(jié)，為其進行結構的優(yōu)化設計提供了