某型号卫星虚拟装配技术研究及应用

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1、建模仿真。。呲№。川。盯刚某型号卫星虚拟装配技术研究及应用ResearchandApplicationofSatelliteVirtualAssemblyTechnology上海卫星工程研究所侯鹏张丽新杨碧琦杨国云【摘要】虚拟装配技术可以有效支持工艺方案的仿真验证和优化，是卫星研制的重要技术手段。利用虚拟装配仿真软件。对卫星的装配流程和关键技术进行研究，并结合某型号卫星，进行装配顺序规划、装配干涉检查、人机工程仿真，可以在早期设计阶段就对卫星装配方案进行性能测试和评估，迅速分析出方案的可行性。尽早发现设计缺陷，从而有效地指导工人的操作，保证装配的质量。关键词：卫星

2、装配DELMIA装配工艺仿真lABSTRACTJVirtualassemblytechnologycanel-fectivelysupporttheprocesssimulationandoptimizationprogramItisallimportanttechniqueforsatellitedevelop-merit．Itcanstudy111esatelliteassemblyprocessesandkeYtechnologybyusingvirtualassemblysimulationsottware．Itcontainstheassemblyseq

3、uenceplanning，assemblyinterferencechecking，humanengineeringsimulation，makingitearlyforperformancetestingandevaluationprogram．Iteffectivelyguidestheoperationoftheworkersandensuresthequality．Keywords：SatelliteassemblyDELMIAAssem-myprocesssimulation目前，在国外，虚拟装配仿真技术已形成了由政府、产业界、大学组成的多层次、多方位

4、的综合研究开发力量。典型的应用如波音787飞机。该飞机的设计是完全没有实物，利用虚拟技术将300多万个零件装配成数字样机，整个飞机的设计完全是在虚拟环境中完成的，并在虚拟环境中实现了飞机的设计、制造、装配的一气呵成。波音787对接总装仿真如图1所示。在国内，西安飞机设计研究所在中国飞机研制中率先采用虚拟制造技术。设计了飞机全机规模电子样机，航空领域的其他单位也早已建立了虚拟装配体系；北京空间飞行器总体设计部在整星级总装设计中建立了卫星数字化总装三维设计模型，率先在卫星总装中应用了虚拟装配仿真技术，将工艺设计提前到了总体设计中；南京航空航天大学对微小卫星的虚拟装配仿

5、真技术进行了研究，并将成果应用在“天巡者”上，给出了完整的微小卫星虚拟装配流程It-3]。70航空翻造技术·2011年第22期洲ii．“±J±Jj一±．iii—』业￡二i!■J■—■￡‘王-—■●口Ⅲu■a■●1：=：o￡o=J●■■■目‘=：j■■■一图1基于数字样机的波音787对接总装仿IFig．1Boeing787prototypebasedoffdigitalsimulationofdockingassembly由于卫星零部件多、结构复杂，装配工艺设计不可避免地存在各种设计错误或不合理问题，而这些问题往往要在卫星实际总装过程中才能发现，造成了产品、周期、人

6、力和费用的损失，从而无法适应卫星型号生产的要求，因此寻找一种更高效的工作模式已迫在眉睫。1虚拟装配仿真DELMIA(图2)基于达索公司V5PLM整体的、开放的基础架构，以PPR数据模型为核心，使企业在产品的整个生产过程中，各个部门能够依据3D产品信息协同地进行工作，持续不断地进行工艺创新与验证，同时让参与制造的每一个人都能实时获取产品、工艺和资源的最新信息⋯。卫星装配工艺规划的基本流程如图3所示。在设计部门进行卫星数字样机设计时，工艺人员可通过平台共享卫星样机数据，并对数字样机进行工艺审查，对指令性工艺文件进行编制；工装设计部门可同时对卫星的工艺装备进行设计或构想

7、，运用DELMIA制定数字样机的装配顺序并仿真验证，为后续的装配工艺规划做好准备。当数字样机的设计冻结时，基于数字样机的装配工艺规划也己完成。这时，工艺人员可对装配体进行质量特性计算，并完成装配工艺流程的发布⋯。具体包括以下几个方面：(1)建立虚拟装配环境。建模仿真产品设刊匡岂仿真t辨j艺J．片圈2虚拟装配软件DELMIA简介Fig．2introductionofvirtualassemblysoftwareDEUⅥ№为了能够真实地模拟装配环境，需将产品、资源等依次添加到装配环境中。(2)制定装配仿真方案。装配工艺仿真方案的制定是整个装配过程的前提。利用DELMI

8、A的DPM