CFM56型发动机虚拟维修技术研究

发布时间：2020-11-11 01:14

　　 民航产业的高速发展,为确保航空公司的准点、安全运营,需要提升机务维修人员的业务水平和维修技术。传统的机务维修培训消耗成本高,场地占用大,培训效率低,培训过程单一。为弥补传统机务培训中的缺点和不足,帮助航空公司提升机务水平,本文提出一种基于虚拟维修技术的航空发动机虚拟维修方法。随着计算机软硬件的日益升级,虚拟现实技术的蓬勃发展,虚拟维修技术得以广泛应用。本文以CFM56-7B型航空发动机为例,设计了航空发动机虚拟维修系统,以满足机务维修人员日常维修工作要求,达到实现培训和复训的目的。本文设计了航发发动机虚拟维修主要功能并实现了虚拟维修系统的开发,文中所研究的虚拟维修系统以Microsoft Visual C++为开发工具,对三维引擎进行二次开发实现虚拟维修系统。使用CATIA软件创建虚拟维修对象、虚拟工具和虚拟场景的三维模型,通过Flt模型处理软件对模型进行格式转换以及轻量化、优化处理。分析了航空发发动机维修与虚拟维修的特点,找到二者结合的方法,设定了虚拟维修系统的主要功能。以三维引擎中提供的运动模块为基础,实现虚拟维修过程中的交互式拆装技术;使用混合包围盒碰撞检验算法结合三维引擎中碰撞检测机制对三维模型进行碰撞检验处理;探究了在三维引擎中视点显示和路径规划技术,实现了虚拟航线维护的基础技术;使用3DVIA软件制作了部件识别和维修演示模块,来帮助机务人员加深对航空发动机维修的学习。以虚拟维修系统中的拆卸航空发动机模块和航后检查模块为例,对航空发动机虚拟维修进行了操作仿真,验证了本系统的实用性。通过本文的研究,设计并开发了航空发动机虚拟维修系统。该系统具有交互友好的操作界面,功能简单明了,方便用户使用,且具有一定的通用扩展性,可以缓解传统维修训练中成本高效率低的问题,能够满足新老机务人员的维修培训和复训需求。
【学位单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V263.6
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究状况
        1.2.2 国内研究状况
        1.2.3 发展趋势
    1.3 本文研究内容及章节安排
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 本文章节安排
第二章 CFM56-7B航空发动机虚拟维修技术基础
    2.1 CFM56-7B型航空发动机基本介绍
    2.2 航空发动机维修
        2.2.1 航空发动机的故障
        2.2.2 航空发动机维修思想
        2.2.3 航空发动机维修方式
        2.2.4 航空发动机维修类别
    2.3 虚拟维修理论基础
        2.3.1 虚拟现实技术
        2.3.2 虚拟维修技术
    2.4 虚拟维修系统介绍
        2.4.1 虚拟维修系统典型结构
        2.4.2 虚拟维修系统基本功能
    2.5 本章小结
第三章 虚拟维修环境构建
    3.1 航空发动机模型构建
        3.1.1 CFM56-7B型航空发动机典型结构
        3.1.2 虚拟样机模型构建
    3.2 虚拟场景与工具构建
        3.2.1 虚拟维修场景构建
        3.2.2 虚拟维修工具构建
    3.3 数据格式转换
    3.4 模型优化处理
        3.4.1 模型优化简述
        3.4.2 模型简化处理
        3.4.3 模型渲染优化处理
    3.5 本章小结
第四章 航空发动机虚拟机库维修技术
    4.1 航空发动机机库维修介绍
        4.1.1 机库维修简介
        4.1.2 典型C检/D检简介
    4.2 航空发动机虚拟维修关键技术与实现
        4.2.1 交互拆装
        4.2.2 碰撞检验
        4.2.3 部件识别
        4.2.4 维修演示
    4.3 航空发动机虚拟维修实例
        4.3.1 航空发动机虚拟维修流程
        4.3.2 拆卸航空发动机实例
    4.4 本章小结
第五章 航空发动机虚拟航线维护技术
    5.1 航空发动机航线维护工作介绍
        5.1.1 航空发动机航线维护工作简介
        5.1.2 航空发动机航线维护工作具体内容
    5.2 航空发动机虚拟航线维护方案设计
        5.2.1 航线维护模块设计
        5.2.2 视点显示技术
        5.2.3 路线规划
        5.2.4 提示功能
    5.3 航空发动机虚拟航线维护应用实例
    5.4 航空发动机虚拟航线维护评价方法
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者简介

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本文编号：2878548