基于minkowski和的飞机翼身自动对接技术研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于Minkowski和的飞机翼身自动对接技术研究作者姓名刘元峰学科专业计算机系统结构指导教师郭希娟教授2015年5月中图分类号：TP391.4学校代码：10216UDC：654密级：公开工学硕士学位论文基于Minkowski和的飞机翼身自动对接技术研究硕士研究生：刘元峰导师：郭希娟教授申请学位：工学硕士学科专业：计算机系统结构所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinComputerApplicationTechnologyASTUDYO

2、FAIRCRAFTWING-BODYAUTOMATICJOININGTECHNIQUEBASEDONMINKOWSKISUMbyLiuYuanfengSupervisor:ProfessorGuoXijuanYanshanUniversityMay.2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于Minkowski和的飞机翼身自动对接技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

3、以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于Minkowski和的飞机翼身自动对接技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(

4、请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要新一代飞机翼身之间的对接区域尺寸大、形状复杂，属于曲面套接，翼身对接对精度的要求也有很高的标准，传统的对接方法满足不了当前对精度的要求。为了解决飞机翼身自动对接的精度问题，本文提出了一种计算凸体和凹体的新的Minkowski和方法，并首次将该方法应用到飞机翼身自动对接中，最终对缩短飞机翼身组装周期、降低生产成本、提高飞机设计质量起到了积极的作用。首先，本文提出了计算凸多面体和凹多面体的新的Minkowski和精确碰撞干涉检测方法，阐述了凸体和凹体的新的Minkowski和理论。结合该方

5、法应用的背景，详细的介绍了构造中机身接口部分与机翼接口部分的Minkowski和的过程以及在构造过程中需要用到的数据结构，同时对新的Minkowski和进行详细的算法描述。并通过在中机身与机翼虚拟对接过程中的研究，最终证明可以很好的解决对接过程中的精度问题以及提高对接质量。其次，对中机身接口与机翼接口构造的新的Minkowski和进行分析，将新的Minkowski和的面的集合分成两大类，凸包络面与内部面，根据原点与两大面的集合的精确位置关系，可以分析出机翼接口与中机身接口的精确相对位置关系。通过大量实例的验证，最终证明该方法有很高的精确性与高效性。然后，阐述了

6、基于新的Minkowski和的中机身与机翼自动对接的理论基础，将新的Minkowski和方法引进到自动对接中，进行了详细设计。将中机身与机翼对接分为两大部分即查找最佳装配位置阶段和深入装配阶段，将新的Minkowski和分别应用到两大部分中。根据原点与中机身接口部分与机翼接口部分构造的Minkowski和的各个面的精确位置关系进行判断两接口的位置关系，指导对接的进行，最终达到完美装配。利用虚拟仿真技术来完成中机身与机翼的装配仿真，验证了该方法的精确性以及在装配仿真中的可行性、正确性和高效性。最后，为了验证新的Minkowski和用于装配仿真中的可行性，利用QT

7、和OpenGL图形库对飞机中机身与机翼建模，并进行虚拟装配仿真。关键词：飞机翼身；自动对接；Minkowski和；精确碰撞检测；虚拟仿真技术AbstactAbstractThesizeofdockingareabetweenthewing-bodyofthenewgenerationislarge,complex-shapedandcurvedsocketandwing-bodydockingaccuracyalsohasaveryhighstandardrequirement,whichmeansthattraditionalmethodscannotsat

8、isfythecurrentdocki