复合材料由于其重量较轻,强度较高,比刚度高、耐腐蚀性较强的特点,在航空航天领域内得到了广泛的应用。其中,复合材料构件装配质量的高低对于整体结构的性能有着十分重要的影响。如何对于难检测区域的复杂形状进行形状测量并进行补偿操作成为了学术界研究的重点。目前对于复合材料连接装配应力的控制方法主要集中在小型装配间隙的分析与补偿方面,对于形状尺寸较大且形状复杂的装配间隙的有效补偿目前仍缺少有效的研究。于此同时,针对复合材料装配构件的装配工艺对于装配应力的影响规律研究较少,缺乏相关的理论解析与试验研究。本课题来源于国家973计划“大型复合材料构件连接装配的力学行为分析与高质量装配方法”。本文就大型复合材料构件的装配特征进行了研究,针对装配环节中出现的装配间隙进行分析,了解装配间隙的产生原因与分布特征,提出合理的间隙补偿措施。以大型复合材料连接构件的螺栓分布情况作为基础,进行装配工艺的影响因素分析,优化装配工艺方法。本文主要从大尺寸装配构件的随形垫片获取与装配工艺研究两方面出发,主要研究工作与成果如下所示:(1)基于大尺寸装配构件变形特征较为复杂的特点,比较了不同测量方法的优劣,利用三维扫描方法对装配构件在不同装配条件下的形状进行记录。编写算法进行装配构件点云模型的简化与筛选,得到扫描点云样本点网格模型进行有限元运算。结果表明预测变形数值与实际测量值误差不超过20%,证明了利用点云处理算法的有效性。随后利用投影距离计算公式生成样本点网格模型,进行随形垫片的加工。设计实验进行补偿效果验证,结果证明随形垫片变形抑制作用良好,平均应变最多下降70%。(2)另外根据现场装配工艺对于装配应力的影响作用进行研究,分析不同现场装配构件的结构特征,总结装配顺序与装配力矩的施加方法,根据实际装配盒段进行简化,得到缩比实验结构模型,基于盒段的结构分布进行实验区域的划分,随后进行装配工艺的影响作用实验。结果表明装配顺序对于装配变形有着不可忽略的作用,不合适的装配顺序可能会导致装配应力的增大,最大可达10%,总结装配顺序影响规律,提出了装配顺序优化方案。装配力矩的改变也会引发不同程度的装配变形,最大可达8.8%。但是间隙过渡区域的残余间隙难以消除,建议进行填隙处理。