飞机壁板结构是飞机机身的基本组成结构,其装配精度直接影响到机体气动布局和总装质量,间接影响飞机的安全性能和机体寿命。蒙皮是飞机壁板结构的重要组成部分,同时蒙皮外形是壁板结构装配的基准,这决定了蒙皮定位质量在飞机装配质量控制中占据着重要的地位。传统的基于尺寸链的偏差分析方法在针对刚性低、需要建立多重约束的工件时,尺寸链设计复杂,精度低,而基于确定性定位的偏差分析模型主要用于分析刚性高,不易变形的模型。刚性偏差分析模型主要适用于刚性的、装配复杂、多误差源的工件装配偏差分析。由于蒙皮是典型薄壁柔性件,尺寸大、刚度低、易变形,在定位偏差分析时需要采用柔性的偏差分析方法。柔性模型分析蒙皮定位偏差时,需要解决如下问题:考虑零件和夹具的制造误差,分析定位时初始间隙和初始定位点,考虑零件与夹具之间的全局变形,分析零件与夹具间接触力模型以及接触力对定位的影响,考虑多重夹紧状态下偏差的传递机理。针对上述问题,本文提出一种适用于蒙皮定位的柔性定位偏差分析方法,将分析模型分为两个阶段:基于“3-2-1”定位原理的确定性定位分析模型,分析确定零件定位的初始状态;基于“N-2-1”定位原理的过定位分析模型,分析在多重夹紧状态下零件偏差形成和传递机理。最后在蒙皮试验模型上进行定位偏差分析。本文的主要研究工作:1、通过蒙特卡洛模拟产生代表零件制造误差和夹具误差的随机参数,确定蒙皮在定位主平面上的初始定位点。2、基于“3-2-1”定位原则,建立蒙皮确定性定位线性约束方程,以初始定位点为定位误差源,以其他定位点为测点,研究工件确定性定位位置偏移,确定零件初始定位状态。3、基于“N-2-1”定位原则,在多重夹紧状态下,分析蒙皮接触状态和接触变形,基于改进的影响系数法求解刚度矩阵,分析接触力稳定性约束,静平衡约束和摩擦锥约束的建立方法,建立接触力模型,研究接触力求解方法。基于有限元模型,分析研究蒙皮夹紧变形的演变规律,建立蒙皮定位偏差传递模型。4、基于蒙皮实例分析,对提出的蒙皮定位偏差分析方法进行应用。