基于参数化的飞机装配型架有限元分析方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com·机械制造与研究·黄海军，等·基于参数化的飞机装配型架有限元分析方法基于参数化的飞机装配型架有限元分析方法黄海军，黄翔(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：装配型架的刚度对飞机装配品质具有重要影响。在深入分析型架结构的基础上，结合型架结构离散化原则和力系约束以及边界条件的简化，将参数化设计技术与型架分析相结合，提出了一种参数化的型架有限元分析方法。利用有限元软件MSC．Patran提供的PCL语言，将参数化设计与有限元分析相结合，自动生成分析模型并完成型架有限元结构分析，

2、大大提高了型架分析的效率。关键词：装配型架；参数化建模；CAE；离散化中图分类号：V465；TBI15文献标识码：A文章编号：1671-5276(2008)01-0008-02FilliteElementAnalysisofAircraftAssemblyFixturesBasedonParametricDesignHUANGHai-jun，HUANGXiang(NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Itisimporta

3、ntforaircraftassemblyqualitytohaveadequaterigidityforassemblyfixtures．Basedonthestudyofstructurecharacteristicsofassemblyfixturesandthewaysfordiscretizationmodeloffixtureitselfandpredigestionofforcesandboundadesconditiononthefixture，thetechniqueoftheparametricdesigni

4、sappliedtothefixtureFiniteElementAnalysis(FEA)．AmethodofparametricFEAisprovidedforassemb~fixture．ByusingtheMSC．Pal陀nCommandLanguage(PCL)，combiningtheparametricdesignandtheFEAtoautomaticalycreateFEAmodel，FEAanalysisforthefixtureisachieved．Theresultsshowthattheeficienc

5、yofthefixtureanalysisisimproveddramatically．Keywords：assemblyfixture；parametricmodeling；CAE；discretization数型架而言：1)根据分析目标，在结构上将单个元素均看0引言成梁单元；2)在一个结构体系中可以略去相对刚度要求小的部分构件；3)根据结构中各梁连接处的实际构造，连飞机装配型架结构的一个重要技术指标是结构要有接处通常简化为刚结点或铰结点；4)各梁位置按其形心足够的刚度，以满足产品制造与安装的精度要求，保证产轴的位置确定，长度

6、按两结点间的距离确定。品装配协调与互换性⋯。国内航空企业目前在型架设计方面的做法是设计人1．2型架上力系的简化员利用已经积累的大量的型架设计知识和经验，结合装配a)框架结构自重按均布载荷施加于各个梁单元；方案运用CATIA、UG等三维软件直接进行3D建模，然后b)操作者体重和工具质量按集中载荷处理，一般以运用有限元软件对型架刚度进行校核，以达到优化设计型最严重的情形考虑；架的目的。工程实际中有时反复进行“设计～建模～分C)型架定位件和夹紧件根据其作用位置、方式进行析一修改设计一再建模一再分析”的过程，对于结构相同力的等效，作用于

7、相应的结点或梁上；的型架重复进行再分析，在有限元建模与处理结果时存在d)因温度变化产生的初应变引起的温度载荷和其它着大量的重复性工作，影响到设计分析的效率。载荷一同考虑。本文在分析型架设计与模型简化规则的基础上，借助参数化设计的思路实现结构分析模型的调整，将参数化设1．3型架边界条件的简化计与有限元分析相结合，自动生成分析模型并完成型架有型架结构总是通过支座与一基础或基体相连，根据实限元结构分析。际结构和变形特点。一般支座简化为固定端支座和铰支座。1’参数化的型架有限元分析1．4参数化的型架有限元分析基本思想与实施步骤装配型架是

8、由骨架、定位件、夹紧件和辅助设备等几部分组成，而骨架是型架的基体，型架的刚度主要是指骨架的在以上规则的指引下，根据型架骨架的设计特点：以刚度。一般来说，在建立型架有限元分析模型时，定位CATIA平台为例，在MechanicalDesign~StructureDe