1.壁板装配
壁板零件是飞机上重要的零件，同时也是飞机机身与机翼重要的承力零件，飞机上壁板零件主要通过蒙皮和长桁组成，壁板零件本身结构尺寸巨大，在装配过程中定位误差会对装配产生影响，目前装配技术中主要采用柔性装配技术，如图1.1。
图1.1 壁板预连接系统
飞机壁板零件在装配中使用型架，而定位时采用骨架为定位基准，定位过程中定位块、定位销、内形卡板主要是辅助定位，再利用长桁定位器将长桁与蒙皮进行相对定位和夹紧。
壁板零件装配依靠一定数量的内形卡板和绑带来控制蒙皮一部分的尺寸和外形，但是对于一些大型壁板零件，远离夹具的位置尺寸与外形还是无法保证。为了能够保证蒙皮和长桁之间的完全贴合，需要对其中间的间隙进行监控，过大的初始间隙极易导致制孔过程中的切削颤振和切屑进入夹层等问题，最终会降低装配与铆接的质量，蒙皮与长桁的装配示意图如图1.2。
图1.2 壁板零件装配示意图
2.预连接动态分析
蒙皮与长桁是通过预装配进行装配的，在预连接的设定下，接触面会产生装配与制造的误差，在装配过程中需要减小间隙，如图2.1。
图2.1 壁板预连接接子单元结构示意图
蒙皮与长桁是通过在离散位置上增加预连接来保证局部零件的强度，实际装配过程中预连接对结构的影响很小，因此计算过程中忽略预连接的影响，壁板零件整体的质量不变的情况下，预连接后壁板的局部区域，主要的刚度会随着接触强度和残余间隙变化而变化，壁板的动态载荷会依赖其低阶固有频率。
壁板的低阶频率在装配过程中容易识别，但是由于壁板零件自身结构和连接装配的影响，装配中的频率很难识别出来。因此为了能够了解壁板动态性能的差异，提出了一种基于机械阻抗结合法的预连接布局对壁板局部结构动态特性影响的计算方法，分析简化模型如图2.2，将蒙皮与长桁简化为力学和数学模型。
图2.2 预连接动态分析图
3.铆接变形
飞机壁板是通过铆接装配的，铆接过程中，铆钉的干涉量会对蒙皮产生影响，对内部的残余应力和疲劳性能都会产生影响。每排铆钉和累计应力会导致铆接构件变形，最终会产生装配不协调，影响装配质量和效率，因此在铆接模型分析中需要消除变形。
铆接过程中会引起几个重要的塑性形变，分别为：由于铆钉和铆模之间的关系，重叠在零件之间的作用力而引起的边界变形；由于铆接引起的大变形导致的几何非线性；零件的塑性变形导致的材料非线性，对铆接的质量都会产生影响。
由于铆接过程中对零件的变形影响很大，因此采用自动铆接设备，自动铆接可以减低工人操作的不同和不熟练而产生的波动。同时自动铆接设备可以实现局部变形分析模型，通过分析某个铆接的变形推演出整体铆接完成后对零件的影响，会实时根据铆接过程的变化进行调整，最终保证铆接的质量，保证装配精度。
结论
在蒙皮长桁的预连接过程中需要利用等效间隙装配模型，实际测量装配之前初始间隙和壁板零件的刚度，保留长桁的几何特征，在通过力学分析最终测量出参与间隙，设计出可以允许的间隙，保证铆接质量。铆接过程中由于单元角度和铆接变形对飞机铆接的影响也是重要指标，只有充分考虑铆接过程中影响因素和潜在失效模式，才能保证飞机壁板零件铆接过程中的质量，才能保证飞机的使用周期。
参考文献
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