仪器仪表学报

作者：陈启航，张洋，逯永康，崔家诚，刘巍

单位：陈启航,大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024,,张洋,大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024,,逯永康,大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024,,崔家诚,大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024,,刘巍,大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024,lw2007@dlut.edu.cn,

关键词：计算测量;形位参量;航空壁板;柔性装配

基金：国家自然科学基金(52125504)、大连市高层次人才创新支持计划(2023RG001)项目资助

柔性装配已成为弱刚性航空壁板柔顺装配技术的发展趋势。在此过程中，壁板定位目标与实时面形等关键形位参量的在线测量，是实现高保形、低应力的壁板柔顺装配的前提。然而，装配过程中测量空间狭小、近封闭，测量可达性不足，加之弱刚性壁板形状稳定性低，易发生随机变形，壁板面形直接测量的效率与精度难兼顾，致使上述关键形位参量的在线测量极具挑战。为此，提出了一种航空壁板柔性装配中关键形位参量计算测量方法，通过稀疏可测数据与物理解析模型融合，实现了壁板定位目标与实时面形等直接测量不可达形位参量的在线测量。首先，提出了模态叠加的壁板定位目标计算测量方法，结合结构模态振型与稀疏可测点位移，实时计算出定位工装全局位移，实现了壁板定位目标的在线测量；然后，提出了几何方程约束的壁板面形计算测量方法，以位移-应变关联为约束，结合离散应变测量，实现了壁板面形的在线测量；最后，为了验证所提方法的有效性及精度，搭建了飞机平尾壁板柔性装配缩比实验平台，开展了关键形位参量在线监测实验。结果表明，所提方法壁板定位目标在线测量误差<75.1μm，壁板面形在线测量误差<18.11%，单次计算测量耗时分别<0.005和0.01s，为航空壁板柔性装配提供了关键数据支撑，推动了柔性航空装配技术升级。

来源：2025年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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