49600字硕士毕业论文框架规划中的计算机辅助分析
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：49600字
论点：结构,刚度,装配
论文概述：
型架是飞机装备和检验等不可缺少的工艺设备,它在飞机生产过程中占有很重要的地位。型架的刚性与稳定性是型架结构的一个重要质量指标。但由于型架结构的复杂性，过去只能用传统方法
论文正文：
前言
由于框架结构本身的复杂性，XAC设计师在以往的设计中利用经验进行了极其粗略的刚度近似计算，导致框架结构设计中出现一些不合理的现象。例如，一些框架结构变得越来越笨拙，这给制造和使用带来很大困难。然而，一些夹具由于刚性不足而报废。因此，有必要对框架结构进行分析，并计算出精确的刚度。
随着计算机技术的发展和广泛应用，有限元法的出现可以完全解决如此庞大复杂的数值分析。有限元法是工程方法和数学方法的结合。它可以解决许多过去用分析方法无法解决的问题。这是一种非常有效的现代结构分析方法。用有限元方法分析时，需要处理大量数据。用手计算非常困难，所以有必要使用计算机。[/BR/]虽然XAC是一家较早将计算机技术应用于航空空工业系统的企业，但直到最近五六年，计算机辅助设计技术才被应用于框架设计。由于发展迅速，XAC工装设计师都采用了计算机来设计夹具。计算机辅助设计技术在夹具设计中的应用，大大提高了夹具的设计质量，缩短了夹具的开发周期。XAC在开发737-700立尾和新型机床时，采用了计算机辅助设计技术，取得了显著的经济效益。然而，目前XAC模板的结构设计仅使用计算机，模板的结构分析仍然是a 空空白，因此迫切需要对模板的结构分析进行一些研究。
CATIA是XAC框架设计的软件平台。因此，XAC框架结构分析系统的建立必须基于CATIA软件平台，采用有限元方法进行分析。本文讨论了框架结构的离散化、基于CATIA的有限元建模、有限元分析方法和程序设计等几个问题。
第一章计算机辅助分析在框架设计中的目的和研究现状
。框架刚度计算的重要性
在飞机制造中，装配框架是“确保飞机装配精度和协调精度的一类重要技术设备”。装配夹具在飞机装配过程中的作用是保证进入夹具的低刚度飞机零部件和组件能够准确定位和夹紧，组件具有正确的几何形状，使装配组件的几何形状和尺寸在规定的公差范围内，以满足产品的制造精度和协调互换性。由于大多数飞机结构部件由大米和黄金制成，这些部件形状复杂，尺寸大，刚性小，容易变形。因此，飞机制造的准确性在很大程度上取决于装配的准确性。在装配过程中，必须使用复杂的装配夹具来确保装配精度。
装配夹具在飞机生产过程中起着非常重要的作用。装配夹具的定位精度对飞机质量起着重要的作用，直接影响到合格产品能否装配。装配框架结构的一个重要质量指标是，该结构应具有足够的刚度和稳定性，以满足产品制造和安装的精度要求，并保证产品装配的协调和交换。为了保证框架具有足够的刚度并且不太重，有必要对框架进行结构分析以计算其刚度。
影响模板刚度、稳定性和精度的因素有:
、框架结构刚度
、温度变化
、外荷载
、基础变形
、加工和安装精度
在模板设计和制造过程中，分别采用以下方法处理上述因素。为保证
1型车架正时的刚度、稳定性和精度要求，其骨架结构应具有足够的刚度，计算的挠度值不应超过允许变形值。一般来说，对于高精度型框架，挠度值不应超过0.1毫米；中等要求的框架，如某些机身框架、壁板框架，不应超过0.2毫米；对于要求较低的框架，如内板结构的板框等。，不得超过0.3毫米。详见参考[/溴/] 2。为了减少温度变化对框架精度的影响，在框架设计中采取了以下措施:减少不同材料的尺寸移动环节(两部分工艺设备所用材料原则上应一致；标准工艺设备和生产工艺设备使用的材料原则上应一致)；框架的局部部件由与产品具有相似线性膨胀系数的材料(即膨胀部件)制成，并且定位部件附着于其上；移动定位。安装夹具时，应对温度变化引起的夹具变形进行补偿。
第二章是...................13-19
2.1离散...................13
2.2离散...................13-17
2.2.1...................14-15 [/BR/] 2.2.2作用于框架结构...................15-16 [/BR/] 2.2.3框架边界条件...................16-17[/比尔/] 2.3插值...................17-19
第三章基于CATIA的系统开发...................19-26
3.1中航工业介绍和基于中航工业的...................19-22
3.1.1中航工业简介...................19
3.1.2基于CATIA的应用...................19-22
3.2...................22-23
3.2.1概述...................22
3.2.2介绍...................22-23
3.2.3模体应用界面...................23
3.3基于中航工业的职能和信息...................23-26
第四章框架结构分析的有限元计算...................26-39
4.1计算原理和分析过程...................26-27
4.1.1计算原则...................26-27
4.1.2分析流程...................27
4.2计算方法...................27-39
4.2.1...................27-29 [/BR/] 4.2.2坐标转换矩阵...................29-31 [/BR/] 4.2.3...................局部坐标系中全局刚度矩阵的31-32[/BR/]4 . 2 . 4温度载荷的计算...................32[/比尔/] 4.2.5受限自由度...................32-35 [/BR/] 4.2.6...................35-37 [/BR/] 4.2.7等效节点负载...................37-38[/比尔/] 4.2.8平衡方程的解...................38-39
结论
框架是飞机设备和检验等不可缺少的工艺设备。它在飞机生产过程中占有非常重要的地位。框架的刚度和稳定性是框架结构的重要质量指标。然而，由于框架结构的复杂性，仅使用传统方法非常粗略地计算或估计近视。因此，有必要准确计算夹具的刚度，这对提高夹具的设计质量，缩短夹具的研制周期，从而缩短整个飞机的研制周期具有重要意义。
本文讨论了基于CATIA三维实体模型的车架刚度计算机辅助分析。
1。框架结构模型的离散化研究
讨论了框架结构模型离散化的一般原理，研究了框架结构、作用在框架上的各种载荷和边界条件的有限元离散化方法。