基于DELMIA的飞机三维装配工艺设计与仿真

针对我国航空制造业当前装配工艺规划与设计的现状,开展了基于DELMIA进行飞机三维装配工艺设计与仿真方法的研究,对三维装配工艺设计与仿真的关键技术进行了重点分析,包括三维工艺组件划分、装配生产线布局规划、基于知识的装配工艺规划,以及装配仿真中的装配干涉检查、人机工效仿真,并通过某型飞机机翼装配对三维工艺设计与仿真进行了应用验证。     

DELMIA在某机尾椎装配仿真中的应用

为说明DELMIA软件在三维数字化虚拟装配方面的应用,以某小型飞机的尾椎组件装配仿真过程为例,通过对尾椎装配工艺过程仿真及人机工程仿真,详细介绍了DELMIA软件的相关模块,探讨了DELMIA软件在飞机装配仿真中的应用.     

虚拟环境下飞机线缆装配技术研究

虚拟装配技术作为一种典型的数字化装配技术,已经越来越多地被应用到飞机装配生产实践中。线缆在飞机上占有非常大的比重,其装配效率直接影响着飞机总装效率。然而由于线缆本身的柔性特征,决定了相比于刚性结构件的虚拟装配,飞机线缆的虚拟装配工作难度更大。本文对虚拟环境下的飞机线缆装配技术进行了系统性的介绍,并且讨论了基于DELMIA的飞机线缆装配仿真与基于人机交互设备的装配工艺优化两种目前比较主流的飞机线缆虚拟装配技术,最后进一步提出了该技术未来发展的方向。     

装配工艺微规划在DELMIA下的实现技术

为了实现飞机、船舶等大型复杂产品的计算机辅助装配工艺规划和工艺仿真的集成,提出了装配工艺微规划的概念,介绍了装配工艺微规划的组成层次以及基于装配工艺微规划实现装配工艺规划和仿真集成的方法。结合仿真平台DELMIA,采用CAA对DELMIA进行二次开发,实现了装配工艺微规划技术在该环境下的实现,最终输出可直接指导装配现场的电子装配操作指令、装配操作视频等多媒体装配工艺文件。     

DELMIA二次开发技术初探

介绍了以Visual Basic为开发工具,利用DELMIA V5 Automation技术为开发平台,实现DELMIA人机任务仿真模块二次开发的途径,探讨了在Visual Basic平台上驱动虚拟人生成动作的方法。     

基于行列式柔性工装快速重构方法的研究

针对飞机薄壁件加工的技术难点,在行列式柔性工装系统的基础上,通过分析系统机构和运行原理,建立数学模型,提出了工装快速重构的智能方法。该方法根据工件的外形以及待加工孔位信息,确定POGO柱的吸附位置,并通过DELMIA装配仿真进一步确定POGO柱的吸附位置以及相对与工装基准面的伸出距离。仿真结果表明,该方法可以使该柔性工装系统针对不同的产品模型进行快速重构,满足飞机薄壁件的加工需求。     

DELMIA系统在飞机装配模拟中的应用研究

结合某飞机垂直安定面的制造过程,探讨DELMIA系统在飞机部件装配模拟中的具体应用方法。在深入分析该部件装配工艺流程的基础上,模拟其装配过程,直观分析产品的可装配性,结合人机工效评估结果对其工艺方法、工装结构和生产线布局进行必要的调整、改进和综合优化,确保部件装配质量和效率。     

基于三维模型的装配工艺参数化仿真技术研究

为了提高装配指令虚拟仿真的效率与准确度,满足并行装配设计的需求,通过对飞机典型装配工艺元素的分析,建立面向操作仿真的包含装配语义的装配工艺信息模型;并建立映射机制,将静态工艺信息模型自动转换为动态装配操作模型;同时以紧固件操作为例,建立了人机装配动作的参数化驱动方法,进而改变目前手工进行工艺仿真逻辑设置的模式,提高人机装配仿真的效率。     

集成管理系统在飞机装配柔性工装上的应用

采用柔性工装对飞机零组件进行装配,会产生巨大的信息量,为提高飞机装配过程的信息管理的质量与效率,目前采用集成管理系统对飞机装配柔性工装进行控制与管理,来实现飞机装配过程的集成化。对集成管理系统在飞机装配柔性工装上的应用进行研究,首先对集成管理系统的构架、数据格式以及通信接口等进行概述;之后对柔性工装的数据传输与调形驱动过程进行分析,对飞机柔性装配技术体系进行总结;最后对集成管理系统在柔性工装上的应用现状进行研究。研究表明,集成管理系统可以提高柔性工装的装配效率与信息管理质量。     

装配仿真技术及其在飞机装配中的应用

重点研究了在DELMIA平台上通过运用DPM-Assembly Process Simulation模块和Ergonomics Design Analysis模块对某通用飞机机翼进行全过程装配仿真和分析,在该虚拟装配环境中完成机翼的装配顺序仿真、装配干涉仿真和人机工程仿真等,并根据仿真验证和评估的结果对其装配工艺方法进行调整和优化。     

虚拟维修人体模型姿态舒适性评估库的设计与开发

通过分析常用人机系统标准和方法,提出了虚拟维修人体模型姿态舒适性评估库的内部结构和组成,并进行了评估库准则、评分细则和等级表示的设计.论述了基于DELMIA人机模块的应用开发框架,结合沉浸式虚拟现实环境下直升机的某一典型虚拟维修性活动,对虚拟维修人体模型姿态舒适性评估库设计与开发的效果进行了实例验证,并作了相应总结.     

基于数字化管理系统的装配顺序规划方法

航空发动机结构复杂,装配序列规划是实现发动机的数字化装配管理的重要途径之一。采用结构树重构及人机协同规划方式的装配顺序规划方法,能够比较全面地反映发动机各零/组件间的装配关系和消耗数量;针对装配过程中出现约束的特点,采用人机协同规划策略,提高了发动机的装配效率以及装配规划自身的工程实用性。实践证明:该装配顺序规划方法能够满足生产要求,有利于物料合理配置流转,推动了发动机数字化管理系统的实际应用。     

飞机框式部件柔性装配型架的研究

飞机框式部件柔性装配是实现飞机柔性装配的关键性技术之一,是数字化技术贯穿于飞机装配的全过程。通过对飞机框式部件的工艺及装配型架制造过程的分析,结合飞机数字化制造技术和自动化技术,提出了飞机框式部件柔性装配型架的设计方法。利用孔定位的方式,确定了飞机框上零件的定位分布位置及柔性布局,为飞机框式部件装配提供了柔性化、自动化和敏捷化的制造思路。     

面向自动化物料传送的被动驱动托架设计与分析

针对现有的航天飞行器数字化装配生产线产品转运自动化、装配数字化的发展趋势,设计了一套兼容生产线全流程转运工作设备、适应多几何尺寸的托架.在分析作业现场产品转运流程、保证要求以及装配需求的基础上,提出了一种基于辊杠动力源的被动驱动托架总体设计方案,解析了托架关键受力部位和薄弱点,有针对性地开展了关键部件的设计、计算、校核...     

A multi-constraints based pose coordination model for large volume components assembly

In the assembly process of large volume product, engineering constraints limit the relative pose of components and serve as a standard for judging assembly quality. However, in the traditional process of target pose estimation, a general method is needed for establishing the correlation between engineering constraints and product pose, and it is difficult to evaluate pose by constraints comprehensively. Therefore, the process of target pose estimation and evaluation is separated. In this paper, a pose coordination model based on multi-constraints is proposed, which includes pre-processing, pose estimation, pose adjustment and evaluation. Firstly, engineering constraints are decoupled into 4 types of Minimum Geometrical Reference Constraints (MGRC), and the inequalities for solving target pose are formulated. Then the Constraint Coordination Index (CCI) is defined as the optimization objective to solve the target pose. Finally, with CCI as the numerical index, the target pose is evaluated to illustrate the quality of assembly. Taking the simulation experiment of wing-fuselage jointing as an example, the external and internal parameters of model are analyzed, and the pose estimation based on multi-constraints reduces the CCI by 12%, compared with the point-set-registration method.     

可扩展的推进系统仿真平台:部分Ⅱ-可扩展的框架结构

基于java的面向对象建模, 建立了可扩展的推进系统仿真平台-EPSP.EPSP提供了一个灵活的仿真环境, 可以定义、修改和仿真基于组件的推进系统模型.EPSP具有友好的图形化界面, 可以方便地修改推进系统各部件的参数, 用户可以进行定制和扩展, 以增加新功能或者适应所需的仿真行为.本文分别介绍了EPSP的可视化框架和连接服务框架, 并且研究了计算框架的设计思想.文中给出了某双轴涡扇发动机动态仿真的算例, 结果表明, EPSP是进行扩展灵活的推进系统仿真计算的有力工具.      

飞机部件装配生产线仿真研究

飞机装配是现代飞机制造过程非常重要的环节,利用仿真方法预先评估装配生产线生产能力、资源的利用情况等,可以优化并解决装配生产线的瓶颈问题。本文以飞机中机身典型部件装配生产线作为研究对象,使用装配生产线仿真方法,建立了飞机中机身典型部件装配生产线模型,对装配生产线的产能、瓶颈、平衡率等问题进行仿真及优化分析。     

大型壁板自动钻铆定位误差分析与优化

在机翼大型壁板自动钻铆工艺中,由于定位误差较大,壁板实际位姿和理论数模位姿之间难以建立精确的映射关系,而现有补偿工艺流程复杂,导致装配效率较低。着眼于工装设计补偿,针对大型壁板自动钻铆定位误差控制问题展开定位误差溯源分析和定位点布局优化。首先,根据自动钻铆工艺流程进行定位误差溯源,分析其误差的来源及传递机理;其次,将定位误差分为刚性误差和柔性误差两部分,采用Monte-Carlo法模拟刚性定位误差的分布,通过齐次坐标变换分析刚性误差的传递过程,利用有限元虚拟仿真计算关键特征点的柔性变形误差;再次,集成刚性误差与柔性误差,基于统计学思想讨论特定置信度下的定位误差分布规律;然后,基于脚本语言开发Abaqus参数化模型,通过Isight进行后台调用及赋值规划,实现基于带精英策略的非支配解排序遗传算法(NSGA-II)的定位点布局多目标优化;最后,以某型飞机机翼上侧壁板的一号组件为实例,验证了该方法的可行性。