人机工程仿真技术在飞机零组件装配中的应用

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1、研究论文人机工程仿真技术在飞机零组件装配中的应用王巍，高雪松，穆志国，张莹莹(沈阳航空航天大学航空航A__z-程学部，沈阳110136)【摘要】随着飞机零组件装配逐渐由刚性装配变为柔性装配，装配流程的不合理问题目渐突出。在保证零组件装配工艺全面性的基础上，引入人机工程仿真来解决这个问题j通过介绍DELMIA人机仿真机理，利用DELMIA人机仿真模块建立人体模型。以某机型垂尾右壁板刚性装配需要为例，建立人机仿真评价过程，详细阐述人机仿真技术在刚性装配与柔性装配中的应用。关键词：仿真技术；零组件装配；DELMIA人机仿真

2、ApplicationofMan-MachineEngineeringSimulationTechnologyinAircraftComponentAssemblyWANGWei，GAOXuesong，MUZhiguo，ZHANGYingying(SchoolofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，ShenyangllOl36，China)【ABSTRACT】Withaircraftcomponentsassemblychangingfromrigidas

3、semblytoflexibleassembly,unreasonableas—semblyprocessproblemsincreaseremarkably．Consideringthecomprehensivenessofcomponentsassemblyprocess，theman—machineengineeringsimulationisintroducedtosolvethisproblem．ByintroducingDELMIAman—machinesimula—tionmechanism，webui

4、ldahumanmodelusingDELMIAman—machinesimulationmodule．Takingtherigidassemblyofarightwallplatefintypeasanexample，weestablishman-machinesimulationevaluationprocess，andexpoundtheman—machineengineeringsimulationtechnologyappliedinrigidassemblyandflexibleassemblyindet

5、ail．Keywords：Simulationtechnology；Componentassembly；DELMIAman—machinesimulationDoI：10．16080／j．issnl671—833x．2017．09．092飞机零组件装配过程逐渐由传统的刚性工装装配产品向数字化、自动化的柔性工装装配产品过程转变。传统飞机零组件装配过程只考虑飞机装配工艺的可行性，通过对飞机零件本身的可装配性以及部装与总装装配协调性的装配方式来评价飞机零部件装配的可达性。飞机零组件装配过程离不开人员操作_亡装装配产品，在传

6、统的刚性工装到数字化柔性工装装配产品渐变的过程中，飞机零组件装配很少考虑飞机零组件装配的操作者，而操作人员的舒适性及可达性与飞机零组件装配质量和企业效益密切相关。有许多飞机零组件装配工艺存在方案可行但实际上不可行的情况，原因就是没有考虑操作人员可达性，所占空间及工作的安全、健康与舒适的影响。对于飞机零组件装配而言，不管是采用传统的刚性工装装配还是数字化柔性工装装配，都要对飞机装配工艺性仔细考虑，而飞机零组件装配最终检测合格性评价也包含人员操作的因素。因此基于飞机零组件装配工艺，利用DELMIA人机仿真模块虚拟人体模型

7、模92航空制造技术·2017年第9期拟操作人员真实操作状况，生成可视化工艺文件，帮助装配工艺员与工装设计员制定合理的装配工艺与工装设计，更好地优化装配工艺，提高飞机零组件装配效率具有重要意义。1基于DELMlA的人机仿真DELMIA的Human模块由人机尺寸编辑、任务仿真、活动分析、模型建立、姿势分析等二次开发模块组成。人机工程学仿真包括操作可达性仿真、可视性仿真、工作空间分析仿真、拆装时间模拟计算仿真、作业姿态舒适性及安全性检测与仿真111。Human模块可以在虚拟环境里迅速建立人体原型，提供了5、50和95百分位

8、的男女人体模型库、人体作业仿真模块、姿态分析模块、工效分析模块等，适用于对飞机零组件装配虚拟人体作业进行人机工程分析【2】。人机建模模块主要是依据模型创建工具栏建立人物模型，如图1所示。在DELMIA人机模型中，人的视觉范围由人机工程研究论文学视觉范围所规定，人机工程学规定的角度对虚拟人体视觉范围进行调整，当视线中心与工作平面垂直时，人的最佳观