基于改进雅可比旋量模型的大尺寸薄壁壳体装配偏差分析与调控

作     者：宜亚丽 杨泽宇 卫锐 赵敏杰 金贺荣 YI Yali;YANG Zeyu;WEI Rui;ZHAO Minjie;JIN Herong

作者机构：燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 北京星航机电装备有限公司北京100074 

基　　金：装备预先研究共用技术项目(920722MS) 

出 版 物：《华南理工大学学报(自然科学版)》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年第52卷第12期

页      码：32-42页

摘      要：大尺寸薄壁壳体尺寸和质量大,容易变形,装配精度要求苛刻。为满足航天器壳体对接装配的高精度需求,需对壳体装配偏差进行主动预测和调控。该文以某大型薄壁壳体为研究对象,采用小位移旋量法对舱段关键特征误差进行表征,得到舱段几何误差的旋量表达式以及旋量参数之间的约束关系,建立了考虑壳体关键特征误差的并联和串联装配链累积路径,并基于雅克比旋量理论对舱段装配偏差进行表征,得到基于改进雅克比旋量的舱段装配偏差传递模型。利用蒙特卡洛模拟方法对改进的雅可比旋量模型的装配阶差合格率进行数值模拟,并与仿真分析结果进行对比,提出一种量化各类误差贡献度的计算方法。以加工总成本最小为优化目标,以各类误差的变化关系和装配阶差要求为约束条件,提出一种考虑误差贡献度的舱段公差优化分配策略。对优化前后的舱段装配成功率和装配阶差合格率进行对比,发现该文方法可使壳体装配阶差合格率由原来的88.12%提高到99.56%。该文提出的研究方法可为设计人员进行主动公差设计提供理论参考。

主 题 词：壳体装配 装配偏差 雅可比旋量 公差建模 公差优化 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 082503[082503] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.12141/j.issn.1000-565X.230636

馆 藏 号：203156865...