[发明专利]一种基于N-2-1定位的飞机蒙皮定位偏差分析方法

权利要求书

1.一种基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：

A：根据飞机蒙皮的“N-2-1”定位方案和实际定位状态，以蒙皮的制造误差和夹具元件制造误差为输入数据，建立蒙皮定位初始状态模型，以确定性定位方法分析蒙皮关键特征点处刚性定位偏差；

在蒙皮定位初始阶段，应用确定性定位方法，以蒙皮与定位元件接触的初始定位点处偏差为偏差源δr，以其他定位点为测点，建立确定性分析模型δq＝-J^-1N^Tδr，确定蒙皮的刚性定位偏差δq；

B：在刚性定位偏差分析数据的基础上，分析蒙皮过定位夹紧步骤中的装夹稳定性，建立接触力求解方程求解接触力，建立有限元分析模型，分析蒙皮各关键特征点处最终定位偏差。

2.如权利要求1所述的基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：以蒙皮刚性定位偏差与定位源误差值的矢量和为过定位分析输入数据。

3.如权利要求1所述的基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：蒙皮在装夹过程中受外力作用，接触点处产生接触力，接触力模型为：

夹紧力方向在法线方向，主动接触力仅存在法向分量；

在夹紧步骤j中，由于夹紧点处蒙皮与定位元件存在间隙μ_j，蒙皮变形产生内力对主动接触力产生影响，为夹紧步骤j中的主动接触力，其为夹紧力与内力之差：为夹紧点处刚度矩阵。

4.如权利要求3所述的基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：蒙皮过定位多重夹紧过程划分为多个相关的夹紧步骤，针对夹紧步骤j，建立蒙皮装夹稳定性模型，具体为：

(1)保证蒙皮定位处于平衡状态，所有力满足静力平衡约束：G^(j)F^(j)＝-W_c；

(2)保证蒙皮与定位元件不出现滑移或者脱离，接触力F^(j)在第i个夹具元件接触点处蒙皮法线方向n和两个正交切线方向τ及ξ上的三个分量为其应满足摩擦锥约束：

其中G^(j)为蒙皮定位点结构矩阵，W_c为外力旋量，为静摩擦系数。

5.如权利要求4所述的基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：考虑到蒙皮定位点弹性变形，基于每个夹紧步骤中接触力与接触力增量的影响，以装夹稳定性为约束条件建立每个夹紧步骤中接触力求解的非线性规划方程，求解接触力。

6.如权利要求5所述的基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：蒙皮为柔性薄板件，其定位过程中发生全局变形，为蒙皮定位全局刚度矩阵：

夹紧点处刚度矩阵采用基于影响系数法求解：

(1)求力的单位响应系数矩阵[C]；(2)矩阵求逆K＝C^-1；

定位点处刚度矩阵采用改进的影响系数法求解：

(1)在无约束时，蒙皮在力作用下的单位响应系数矩阵C₁，有约束时单位响应系数矩阵C₂；(2)矩阵求逆K＝(C₂-C₁)^-1。

7.如权利要求6所述的基于“N-2-1”定位点的蒙皮夹具的飞机蒙皮定位偏差分析方法，其特征在于：通过非线性规划求解接触力，把接触力以预应力的形式引入有限元分析模型，获得每一个夹紧步骤中的变形增量最后累积各步增量为蒙皮最终定位偏差