面向弹箭体复杂结构的统一数字化模型描述机理及应用技术研究
发布时间：2022-02-14 12:54
面对当前国际国内的严峻形势,关乎国防安全的航天工业部门亟需国产化且能够自主可控的三维CAD结构设计软件工具。本文以当前航天弹箭体型号研制过程中使用的结构三维设计软件及其数据格式为研究对象,分析和阐述了目前工程实践中三维设计面临的如下问题:结构三维设计软件工具在型号研制当中出现的诸如在多源异构的结构三维设计工具之间进行三维模型数据交换时丢失模型的设计信息、建模历史信息、无法记录并传递三维模型设计语义信息等问题,以及非国产软件结构三维模型设计工具存在安全性问题,国外商软停止更新维护及商软公司倒闭等原因可能导致的三维模型设计信息长期存储存在风险的问题。通过调研国内外关于多源异构的结构三维设计软件在数据交换时出现的信息丢失及无建模历史、无法交换模型设计语义信息的解决方案,调研国内外对结构三维模型设计信息长期存储的研究,对航天弹箭体结构的特点进行了分析归类。基于航天弹箭体结构三维模型的特点,以本体理论对航天弹箭体结构的数字化三维模型的设计信息进行了表达和描述,定义了层次式的航天弹箭体本体模型,提出了航天弹箭体复杂结构的统一描述方法,对航天弹箭体的结构、管路、电缆等使用层次式本体表达方法实现了统一...
【文章来源】：中国运载火箭技术研究院北京市
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
通过中性文件进行模型转换的三维模型转换前后对比图
(a)The completed feature modeling history tree before transformation(a)立方体结构的Creo三维模型图(a)The 3d model of brick in Creo(b)立方体结构的Step中性格式文件示意图一
(c)The Step neutral file of the brick 02综上,在三维模型的数据交换过程中出现的诸如图1.1所示的丢失圆角,图1.2所示的丢失建模历史树,图1.3所示的丢失建模历史、公差信息、视图信息、模型语义信息等现象,本质原因在于当前已实现的通过.stp、.iges等中性格式进行数据交换时,描述规则中并不包含三维模型的特征信息、语义信息、建模历史信息、模型更改信息、公差信息、视图信息等,通过中性格式实现的三维模型数据交换仅包含几何层面的点、线等面片信息,故现有的以中性格式实现的数据交换是基于三维模型几何外形的数据交换,是不能够包含完整设计信息的数据转换,因此有必要研究三维CAD软件对航天弹箭体结构的描述机理,提出一种能够实现三维模型完整转化的统一描述方法,为三维设计模型的长期存储提供技术保证。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D CAD模型长期保存策略研究[J]. 朱志赟. 档案管理. 2017(04)
[2]基于改进蚁群算法的线缆路径规划技术研究[J]. 吴保胜,郭宇,王发麟,宋倩. 计算机工程与应用. 2018(10)
[3]智慧火箭发展路线思考[J]. 李洪. 宇航总体技术. 2017(01)
[4]中航工业3D CAD数据归档方案研究[J]. 董志茜,武斌,薛白石. 机电兵船档案. 2016(05)
[5]中国新一代中型运载火箭总体方案及发展展望[J]. 范瑞祥,王小军,程堂明,徐利杰,马英. 导弹与航天运载技术. 2016(04)
[6]基于Creo二次开发的自卸车车厢快速设计系统[J]. 卜凡,赵高辉,仲梁维,陈伊璐. 通信电源技术. 2015(06)
[7]电缆虚拟布线中的物理特性分析与布局设计技术[J]. 王志斌,刘检华,刘佳顺,宁汝新. 计算机辅助设计与图形学学报. 2014(07)
[8]基于知识的管路布局自动评价技术[J]. 龚晶,刘检华,赵柏萱,吴宏超. 计算机集成制造系统. 2014(10)
[9]基于Pro/E二次开发的三维模型质量质心批量提取技术[J]. 周培,皮赞,郭广鑫,聂蓉梅. 导弹与航天运载技术. 2014(02)
[10]关于3D标注模型长期归档问题的研究[J]. 徐保文,张立雷,姚轶峰. 航空制造技术. 2013(19)
博士论文
[1]逆向工程中基于语义的复杂零件描述与建模关键技术研究[D]. 吴尧锋.浙江大学 2015
[2]复杂产品虚拟样机统一建模方法研究[D]. 闫雪锋.河北工业大学 2015
[3]基于语义的异构三维CAD模型检索[D]. 秦飞巍.浙江大学 2014
[4]航空发动机管路布局智能设计方法研究[D]. 白晓兰.东北大学 2013
[5]本体映射的若干方法研究[D]. 王茹娟.吉林大学 2012
[6]基于IGES表示的机械零部件复用技术研究[D]. 胡楷模.清华大学 2012
[7]基于信息重用技术的机械产品快速响应设计方法研究[D]. 练国富.中国科学技术大学 2011
[8]数字化造船一体化数据平台关键技术研究[D]. 姚竞争.哈尔滨工程大学 2011
[9]复杂机械产品快速响应设计集成系统研究[D]. 宗驰.武汉大学 2010
[10]领域本体的构建方法与应用研究[D]. 李景.中国农业科学院 2009
本文编号：3624595
【文章来源】：中国运载火箭技术研究院北京市
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
通过中性文件进行模型转换的三维模型转换前后对比图
(a)The completed feature modeling history tree before transformation(a)立方体结构的Creo三维模型图(a)The 3d model of brick in Creo(b)立方体结构的Step中性格式文件示意图一
(c)The Step neutral file of the brick 02综上,在三维模型的数据交换过程中出现的诸如图1.1所示的丢失圆角,图1.2所示的丢失建模历史树,图1.3所示的丢失建模历史、公差信息、视图信息、模型语义信息等现象,本质原因在于当前已实现的通过.stp、.iges等中性格式进行数据交换时,描述规则中并不包含三维模型的特征信息、语义信息、建模历史信息、模型更改信息、公差信息、视图信息等,通过中性格式实现的三维模型数据交换仅包含几何层面的点、线等面片信息,故现有的以中性格式实现的数据交换是基于三维模型几何外形的数据交换,是不能够包含完整设计信息的数据转换,因此有必要研究三维CAD软件对航天弹箭体结构的描述机理,提出一种能够实现三维模型完整转化的统一描述方法,为三维设计模型的长期存储提供技术保证。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D CAD模型长期保存策略研究[J]. 朱志赟. 档案管理. 2017(04)
[2]基于改进蚁群算法的线缆路径规划技术研究[J]. 吴保胜,郭宇,王发麟,宋倩. 计算机工程与应用. 2018(10)
[3]智慧火箭发展路线思考[J]. 李洪. 宇航总体技术. 2017(01)
[4]中航工业3D CAD数据归档方案研究[J]. 董志茜,武斌,薛白石. 机电兵船档案. 2016(05)
[5]中国新一代中型运载火箭总体方案及发展展望[J]. 范瑞祥,王小军,程堂明,徐利杰,马英. 导弹与航天运载技术. 2016(04)
[6]基于Creo二次开发的自卸车车厢快速设计系统[J]. 卜凡,赵高辉,仲梁维,陈伊璐. 通信电源技术. 2015(06)
[7]电缆虚拟布线中的物理特性分析与布局设计技术[J]. 王志斌,刘检华,刘佳顺,宁汝新. 计算机辅助设计与图形学学报. 2014(07)
[8]基于知识的管路布局自动评价技术[J]. 龚晶,刘检华,赵柏萱,吴宏超. 计算机集成制造系统. 2014(10)
[9]基于Pro/E二次开发的三维模型质量质心批量提取技术[J]. 周培,皮赞,郭广鑫,聂蓉梅. 导弹与航天运载技术. 2014(02)
[10]关于3D标注模型长期归档问题的研究[J]. 徐保文,张立雷,姚轶峰. 航空制造技术. 2013(19)
博士论文
[1]逆向工程中基于语义的复杂零件描述与建模关键技术研究[D]. 吴尧锋.浙江大学 2015
[2]复杂产品虚拟样机统一建模方法研究[D]. 闫雪锋.河北工业大学 2015
[3]基于语义的异构三维CAD模型检索[D]. 秦飞巍.浙江大学 2014
[4]航空发动机管路布局智能设计方法研究[D]. 白晓兰.东北大学 2013
[5]本体映射的若干方法研究[D]. 王茹娟.吉林大学 2012
[6]基于IGES表示的机械零部件复用技术研究[D]. 胡楷模.清华大学 2012
[7]基于信息重用技术的机械产品快速响应设计方法研究[D]. 练国富.中国科学技术大学 2011
[8]数字化造船一体化数据平台关键技术研究[D]. 姚竞争.哈尔滨工程大学 2011
[9]复杂机械产品快速响应设计集成系统研究[D]. 宗驰.武汉大学 2010
[10]领域本体的构建方法与应用研究[D]. 李景.中国农业科学院 2009
本文编号：3624595
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