变曲率板壳结构件作为飞机的主要组成部分之一,其在装配时产生的变形直接影响飞行器的安全性能。因此必须采用有效技术预测板壳在装配过程中的变形情况,根据预测模型设计用以填充装配空隙的结构补偿件形状及大小,完成装配任务。为解决板壳等大曲率结构工件在装配过程中耗时长,装配技术相对较低、精度不高等问题。本文研究利用光纤光栅传感器对一定曲率范围的板壳结构受力变形情况进行监测,建立曲面重构算法对变形板壳进行曲面重构。将光纤光栅传感技术与ANSYS仿真技术结合起来,最终建立用于预测板壳装配变形的ANSYS仿真分析方法。首先,依据光纤光栅传感理论分析推导应变传感特性公式及温度传感特性公式。并基于上述研究理论设计了适用于变曲率板壳结构件的应变检测封装方式(不锈钢箔片封装),搭建悬臂梁实验系统对封装后传感器的应变灵敏度系数重新标定,并验证其应变检测准确度。实验结果表明该封装法不仅可以提高传感器对应变的检测灵敏度,还可以与变曲率结构件完全贴合提高检测精度。其次,通过对有限元分析原理的研究,利用ANSYS有限元仿真软件对变曲率板壳结构件受力变形结构进行仿真分析,建立预测一定曲率范围内板壳结构件的变形仿真方法。并搭建基于FBG传感器的板壳结构应变检测实验系统,选择误差公式对各实验检测点处应变与采用ANSYS分析得到变形曲面的测点应变进行误差对比并分析,评估ANSYS变形仿真分析方法的可行性及准确度。再次,分析了FBG传感阵列的应变与曲率转换关系,研究了基于曲率信息的曲面重构算法原理,最终采用了坐标转换法及散乱数据B样条插值的曲面重构方法。首先采用光纤光栅传感器完成应变、温度等物理量的检测,结合三维曲面重构方法得出变形后板壳零件的三维结构,为评估上述建立的ANSYS变形仿真方法所得变形曲面提供对比对象。最后,基于以上研究成果建立了利用ANSYS对一定曲率范围内板壳结构变形进行仿真预测的方法,将上述得出的仿真结果与基于FBG传感器的板壳结构应变检测实验结果进行误差分析,并对误差进行补偿处理。建立针对一定曲率范围内板壳结构件装配变形仿真监测的最佳方法,并依据ANSYS仿真变形结果设计并加工辅助板壳结构装配的密封件和填充补偿件,保证板壳结构装配的有效性。综上所述,本研究设计并建立了针对变曲率板壳结构件装配变形的ANSYS变形仿真与预测方法,可用于精准设计辅助装配的结构补偿件,保证飞机结构件装配有效性,解决了传统板壳结构件装配工艺的耗时长、精度低、大量依靠现场工人经验预估设计密封补偿件填充装配空隙而导致的多次反复装配等问题,缩短了装配时间,提升了装配质量。