[發明專利]一種基于FFD方法的滿足工程約束的三維增升裝置參數化方法

有效

• 申請號: 201811297024.2
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109408987B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張煜;白俊強
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種基于FFD方法的滿足工程約束的三維增升裝置參數化方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：測量三維增升裝置初始構型中的縫翼偏轉角度、縫翼轉軸位置、襟翼偏轉角度以及襟翼轉軸位置；

步驟2：在初始構型的縫翼和襟翼上布置控制框，其中控制框包圍的區域為：在增升裝置處于收起狀態時，縫翼以及襟翼中與主翼重疊的區域；對每個控制框采用以下步驟進行處理，實現對控制框內物面進行參數化擾動，改變控制框內縫翼、襟翼的幾何外形：

步驟2.1：對于某一控制框P，通過以下過程將控制框P內的所有物面網格點的全局坐標向量轉換為控制框P內的局部坐標：

對于控制框P內的某一物面網格點，根據該物面網格點的全局坐標向量，通過以下公式求解該物面網格點在控制框P內的局部坐標：

其中表示該物面網格點的全局坐標向量，(u_P,v_P,w_P)為該物面網格點在控制框P內的局部坐標，0≤u_P≤1，0≤v_P≤1，0≤w_P≤1；為控制框P的控制頂點(i_P,j_P,k_P)的全局坐標向量；分別為l,m和n次NURBS基函數；

步驟2.2：根據設計要求對控制框P以及控制框P中所包圍的物面網格進行變形，具體過程為：

根據設計要求改變控制框P中某些控制頂點的位置，得到這些控制頂點新的全局坐標向量進而得到變形后的控制框P′；

根據步驟2.1得到的控制框P內所有物面網格點的局部坐標，利用公式

求得這些物面網格點變形后的全局坐標向量，其中(u_P,v_P,w_P)為某一物面網格點在控制框P內的局部坐標，為該某一物面網格點變形后的全局坐標向量；

步驟3：根據步驟1測量得到的縫翼偏轉角度、縫翼轉軸位置、襟翼偏轉角度以及襟翼轉軸位置，將布置在初始構型縫翼和襟翼上的控制框P逆轉至主翼上得到控制框Q，對主翼上的每個控制框進行如下處理，得到主翼上相應物面網格點在對應控制框內的局部坐標：

對于某一控制框Q，通過以下過程將控制框Q內的所有物面網格點的全局坐標向量轉換為控制框Q內的局部坐標：

對于控制框Q內的某一物面網格點，根據該物面網格點的全局坐標向量，通過以下公式求解該物面網格點在控制框Q內的局部坐標：

其中表示該物面網格點的全局坐標向量，(u_Q,v_Q,w_Q)為該物面網格點在控制框Q內的局部坐標，0≤u_Q≤1，0≤v_Q≤1，0≤w_Q≤1；為控制框Q的控制頂點(i_Q,j_Q,k_Q)的全局坐標向量；分別為l,m和n次NURBS基函數；

步驟4：根據步驟1測量得到的縫翼偏轉角度、縫翼轉軸位置、襟翼偏轉角度以及襟翼轉軸位置，將步驟2.2中變形后的控制框P′逆轉至主翼上得到控制框Q′，對主翼上每個由變形后的控制框逆轉得到的控制框進行如下處理，得到主翼上相應物面網格點變形后的全局坐標向量：

對于控制框Q′，根據步驟3得到的控制框Q內所有物面網格點的局部坐標，利用公式

求得主翼上這些物面網格點變形后的全局坐標向量為控制框Q′的控制頂點(i_Q,j_Q,k_Q)的全局坐標向量；

步驟5：根據設計要求，若需要對三維增升裝置的位置參數進行擾動，則將經過步驟2到4變形后的三維增升裝置的襟翼和縫翼收起，然后改變位置參數，再根據新的位置參數對變形后的三維增升裝置做定軸旋轉與平移操作，重新打開三維增升裝置，得到最終的三維增升裝置外形；所述位置參數指縫翼偏轉角度、縫翼轉軸位置、襟翼偏轉角度以及襟翼轉軸位置。