[發(fā)明專利]一種飛機(jī)油箱的精確油量CAD模型快速提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010438117.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111723432B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭帥;江坤;李寶童;洪軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;B64F5/60
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開(kāi)了一種飛機(jī)油箱的精確油量CAD模型快速提取方法：通過(guò)對(duì)CATIA軟件中的油箱模型樹(shù)進(jìn)行遍歷，基于特征節(jié)點(diǎn)識(shí)別油箱中的管路模型；通過(guò)修改管路模型截面特征，實(shí)現(xiàn)通油管與通氣管的轉(zhuǎn)換，從而完成管路內(nèi)油量的精確建模；將所有油箱實(shí)體進(jìn)行批量布爾合并，獲得整體油箱實(shí)體；將整體油箱外表面實(shí)體特征布爾減去所有管路的實(shí)體特征，得到精確的油量CAD模型。本發(fā)明可快速、自動(dòng)地對(duì)包含復(fù)雜模型樹(shù)的油箱純油液模型進(jìn)行布爾運(yùn)算，對(duì)其中管路的性質(zhì)進(jìn)行批量編輯，從而實(shí)現(xiàn)精確油量CAD模型的快速生成，克服了傳統(tǒng)方法需要大量人工操作的缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛機(jī)油箱燃油仿真測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及在飛機(jī)燃油測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)油箱的精確油量CAD模型快速提取，尤其涉及對(duì)飛機(jī)油箱模型和管路模型進(jìn)行布爾運(yùn)算的管路模型移除方法。

背景技術(shù)

目前在提取飛機(jī)油箱油量CAD(Computer Aided Design)模型時(shí)，無(wú)法精準(zhǔn)定量油箱內(nèi)的管路模型，而精確的油量CAD模型是燃油系統(tǒng)后續(xù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)的前提，在油量CAD模型提取過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差將累計(jì)到后續(xù)所有設(shè)計(jì)中。尤其是對(duì)于現(xiàn)代飛機(jī)油箱模型，內(nèi)部管路錯(cuò)綜復(fù)雜，類型不一、數(shù)量龐大，在當(dāng)前油量精細(xì)化測(cè)量的設(shè)計(jì)需求下，需要將管路模型從油箱的純油液模型中去除，這樣才能確保獲得的油量模型與真實(shí)油箱內(nèi)的油液分布一致，從而提高燃油仿真系統(tǒng)油高曲線繪制、油箱傳感器布局優(yōu)化、燃油測(cè)量解算、串油仿真等的精度。

然而使用現(xiàn)有商業(yè)CAD軟件，如達(dá)索公司的CATIA，盡管可以實(shí)現(xiàn)布爾“減”，但是其使用條件較為苛刻，只能計(jì)算同一零件(Part)的兩個(gè)實(shí)體(Body)間的布爾運(yùn)算，且無(wú)法進(jìn)行批量處理。隨著油箱設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，油箱內(nèi)部的管路模型也越來(lái)越多，需要耗費(fèi)大量時(shí)間移除這些管路模型。同時(shí)，相對(duì)于實(shí)體模型，不同工況下不同類型的管路也影響著油量模型的構(gòu)建。如果管路內(nèi)存在燃油，即通油管，那么在進(jìn)行布爾運(yùn)算時(shí)需要除去管壁厚度的相應(yīng)體積；如果管路內(nèi)不存在燃油，即通氣管，則需要去除管路整個(gè)實(shí)體的體積。

由于目前對(duì)油箱管路中通油管和通氣管的自動(dòng)區(qū)分還沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)和軟件可供參考和實(shí)現(xiàn)，因此，在現(xiàn)階段對(duì)油箱大規(guī)模管路進(jìn)行移除一般采用以下兩種方式：其一是將油箱中管路全部按照通油管或通氣管處理，這種做法降低了油量模型的精確性；其二是依靠技術(shù)人員手工區(qū)分、提取通氣管和通油管，并重新構(gòu)造通氣管管路模型，再將其還原，以保存原有結(jié)構(gòu)信息。

但對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的油箱模型，其內(nèi)部管路數(shù)量龐大，構(gòu)建精確的油量CAD模型需要設(shè)計(jì)人員花費(fèi)至少一周時(shí)間，且要求操作無(wú)誤；如果油箱結(jié)構(gòu)更新，此過(guò)程還需要重復(fù)進(jìn)行，嚴(yán)重影響開(kāi)發(fā)效率和研發(fā)周期。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有提取飛機(jī)油箱油量CAD模型所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)油箱的精確油量CAD模型快速提取方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

1)獲取油箱的純油液模型中的管路模型；

2)編輯管路模型性質(zhì)，從而完成管路內(nèi)油量的精確建模；

3)經(jīng)過(guò)步驟2)后，將所有油箱實(shí)體通過(guò)布爾運(yùn)算進(jìn)行合并，然后將整體油箱外表面實(shí)體特征通過(guò)布爾運(yùn)算減去所有管路的實(shí)體特征，得到油量CAD模型。

優(yōu)選的，所述步驟1)中，將油箱的純油液模型導(dǎo)入CATIA軟件，并生成模型樹(shù)，根據(jù)特征節(jié)點(diǎn)識(shí)別出所有的管路模型。

優(yōu)選的，所述步驟1)還包括以下步驟：針對(duì)某管路模型，獲取該管路模型的幾何體特征和幾何圖形集特征。

優(yōu)選的，所述幾何圖形集特征包括接合特征及掃掠線特征。

優(yōu)選的，所述步驟2)中，根據(jù)各管路模型的首、尾端點(diǎn)分別進(jìn)行管路長(zhǎng)度延伸；通過(guò)設(shè)定各管路的截面特征，將管路模型分別轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的通油管或通氣管。