[發明專利]飛機梁、墻、肋類零件1級構件參數化設計方法

有效

• 申請號: 201210570959.X
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN102982219B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 楊旭;樸春雨;吳斌
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司21001
• 代理人: 樊南星

技術領域：

本發明涉及飛機結構設計技術領域，特別提供了一種飛機梁、墻、肋類零件1級構件參數化設計方法。

背景技術：

現有技術中，隨著CAD技術的不斷深入應用，隨著CAD技術越來越成為飛機設計部門必不可少的工具。設計人員需要解決使用CAD完成產品三維實體模型之前的參數確定問題——設計。如果CAD技術不能參與產品參數的確定，那么CAD技術在設計中的應用僅僅是設計結果的描述，并不是真正意義上的設計。CAD系統要參與產品的設計過程,設計過程的模型構造就成為關鍵。這一模型應能適合CAD/CAE等系統的數據要求,符合專業設計流程的描述。為此，國外各大著名的CAD系統在實現CAD基本功能的基礎上，紛紛將CAE技術引入到各自的CAD系統中來，或者向各個CAE系統提供數據接口，期望實現CAD與CAE的集成，滿足工程設計需要，這是現有的主流CAD系統的通常做法。目前在零件的實體分析方面，CAD與CAE技術可以實現無縫的集成，但如何解決航空薄壁結構的無縫集成，即解決CAE模型的幾何類型與CAE模型幾何類型不協調的問題，成為影響CAD與CAE無縫銜接的關鍵，現有技術還無法解決。

飛機梁、墻、肋類零件1級構件是基于參數化構件的飛機結構設計中的重要組成部分，因此，人們期望獲得一種飛機梁、墻、肋類零件1級構件參數化設計方法。

發明內容：

本發明的目的是在提供一種在基于參數化構件的飛機結構設計方法中使用的飛機梁、墻、肋類零件1級構件參數化設計方法。

其技術基礎為基于參數化構件的飛機結構設計方法，現介紹如下：

基于參數化構件的飛機結構設計方法的關鍵創新點在于使用參數化構件表述飛機結構中的典型零件，構件中包含結構的幾何信息和非幾何信息；所述參數化構件是對飛機設計中常用零部件進行歸納整理而形成的、包含幾何及非幾何屬性數據信息的三維數字化模型。在應用中，利用構件實例化生成多個結構件。通過模型簡化，提煉結構件中的屬性信息，自動生成結構有限元模型。

所述參數化構件按飛機數字化設計階段劃分的要求，分為4個級別，分別對應方案設計、打樣設計、裝配設計和詳細設計；其中：

1級構件用于方案設計階段，是全參數化的模型；2、3、4級構件是在1級構件的基礎上，根據不同設計階段的要求，逐漸補充、完善和成熟，最終得到可用于制造的產品數字化模型；2、3、4級構件反映了產品數字化定義逐漸成熟的過程，主要用于設計人員對設計過程的了解和學習，同時可在構件實例的基礎上，對其進行修改，用來滿足新的設計任務的要求。與2-4級構件相關的知識更加豐富，并集成了工程常用的設計工具，幫助設計人員進行初步的設計分析。

對于1級構件而言還滿足下述要求：

“構件”是嚴格按照三維產品數字化建模規范建立的、包含零件各種屬性的參數化的某一類典型零件；當在CATIA環境下完成構件的屬性、參數定義后，則能夠根據對構件屬性和參數的定義生成一個構件的實例，即產品數字化定義結果并置于PDM的全面管理之下；

“構件的屬性”包含幾何和非幾何屬性；其中：幾何屬性都是參數化的，用于形成三維實例，幾何屬性具體分為兩類，一類是構件的定位參數，如外型曲面、構件定位平面等，另一類是構件的截面形狀參數，如厚度、寬度等；構件的非幾何屬性主要用于描述構件的功能和性能屬性，為模型統一關聯系統建立功能、性能樣機提供基本數據；非幾何屬性的定義隨著構件的不斷成熟，其內容逐漸完善。

構件屬性數據是預先定義的構件數據，包括構件的定位數據、截面幾何數據、構件的重量系數、構件的可簡化單元。在構件統一數據中，需要對構件的幾何定位參數、構件的截面特性（幾何形狀、截面參數）、構件的重量特性、構件在CAE分析中可選的簡化特性進行詳細定義，形成構件功能、性能屬性描述的最大集。構件屬性的完備定義是模型簡化系統對構件進行簡化的依據，是構件使用和簡化模塊的數據輸入源。另一方面，通過建立構件屬性定義，規范構件的簡化過程，實現有限元模型的自動生成。構件屬性定義與構件幾何實體處于綁定狀態，如果構件庫中的構件實體沒有對應的屬性定義，則該構件實例化后，構件簡化模塊將無法識別該實例；如果刪除構件庫件中的某一構件實體時，則該構件對應的屬性定義應被一同刪除。