基于特征的飞机长桁结构件快速建模技术研究

发布时间：2017-09-19 18:19

  本文关键词：基于特征的飞机长桁结构件快速建模技术研究

  更多相关文章： 长桁快速建模 特征技术 参数化设计 CATIA二次开发 特征模板库

【摘要】：长桁结构件是飞机机身、机翼结构的重要纵向构件。因此,飞机长桁结构件的建模质量和效率直接影响了飞机结构设计的整体质量和设计周期。目前,在传统的飞机长桁设计过程中,缺乏基于长桁制造特征、有针对性的一体化解决方案。长桁设计流程和建模方法规范性不足;模型未能实现参数化驱动,对装配环境的自适应能力较差;设计知识和行业标准未能有效集成在设计过程中,导致存在大量重复的参数查询、公式换算和手工输入工作,加重了设计人员的建模负担,将本应集中在产品创新性设计上的精力浪费在了重复性工作上。降低了长桁结构设计的质量和效率。为克服以上缺陷,本文研究了一种基于特征的快速建模技术,利用CATIA V5R18平台、以CAA/RADE作为二次开发工具、运用VS2005 C++语言,开发了飞机长桁结构件快速建模软件系统。论文主要研究内容包括以下方面:(1)探讨基于制造特征的飞机长桁结构分类方法和规范的特征造型手法,运用参数化设计技术构建飞机长桁结构件的参数化模型,并通过分析结构件特征设计方案,规划出统一的飞机长桁结构件设计流程;(2)以飞机长桁结构件典型特征的参数化描述为研究对象,建立模型特征几何参数与用户设计参数间的数学转换关系。而后在典型特征参数化描述的基础上,研究典型特征几何参数的解算方法,提出关键算法以实现飞机长桁结构特征参数的几何解算,保证信息在设计知识向几何模型传递过程中的完整性;(3)根据飞机长桁结构件特征与设计知识的特点,建立两者之间的映射结构,探讨长桁结构件知识获取的途径和知识嵌入、知识管理的技术手段。在此工作的基础上,建立特征与知识融合的特征模板库,为飞机长桁结构件快速建模提供快速响应的知识与特征模型支持;(4)建立基于特征的飞机长桁结构件快速建模软件系统框架,评估各主流CATIA二次开发工具的优劣,最终选择CAA/RADE R18为开发工具,以VS2005 C++为开发语言,基于CATIA V5 R18平台实现飞机长桁结构件快速建模软件系统的开发。
【关键词】：长桁快速建模 特征技术 参数化设计 CATIA二次开发 特征模板库
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V221.92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 注释表13-14
• 缩略词14-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 本课题研究的目的和意义15
• 1.2 本课题背景及国内外研究现状15-18
• 1.2.1 课题来源15-16
• 1.2.2 国内外研究现状16-18
• 1.3 本课题主要工作18-20
• 1.4 本文内容安排20-22
• 第二章 飞机长桁结构件的参数化特征设计方法22-35
• 2.1 引言22
• 2.2 飞机长桁结构件的特征设计方法22-28
• 2.2.1 基于制造特征的设计23-24
• 2.2.2 飞机长桁结构件典型特征分解24-26
• 2.2.3 飞机长桁结构件典型特征造型手法26-28
• 2.3 飞机长桁结构件的参数化模型构建28-31
• 2.3.1 参数化设计技术28
• 2.3.2 飞机长桁结构件特征参数化模型的构建28-31
• 2.4 飞机长桁结构件设计方案分析与流程规划31-33
• 2.5 本章小结33-35
• 第三章 基于参数化描述的特征几何参数解算35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 飞机长桁结构件的参数化描述35-40
• 3.2.1 基础型材特征的参数化描述35-37
• 3.2.2 长桁下陷特征的参数化描述37-40
• 3.3 特征几何参数解算方法40-44
• 3.3.1 缘边厚度检测算法40-41
• 3.3.2 下陷区几何参数求解算法41-43
• 3.3.3 下陷块几何参数求解算法43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 基于特征与知识融合的特征模板库构建45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 飞机长桁结构件特征与知识的映射45-46
• 4.2.1 映射结构的建立45-46
• 4.3 飞机长桁结构件的知识工程应用46-48
• 4.3.1 知识获取46-47
• 4.3.2 知识嵌入47
• 4.3.3 知识管理47-48
• 4.4 飞机长桁结构件快速建模特征模板库的构建48-53
• 4.4.1 特征模板库总体架构48-50
• 4.4.2 系统模型库构建50-52
• 4.4.3 系统知识库构建52-53
• 4.5 本章小结53-55
• 第五章 基于特征的飞机长桁结构件快速建模软件实现55-70
• 5.1 引言55
• 5.2 软件开发平台与开发工具选择55-58
• 5.2.1 VB/Automation API开发工具56
• 5.2.2 CAA/RADE API开发工具56-57
• 5.2.3 软件开发环境选择57-58
• 5.3 软件系统设计58-63
• 5.3.1 系统总体框架58-59
• 5.3.2 系统功能架构和界面59-62
• 5.3.3 系统运行流程62-63
• 5.4 系统功能实现63-69
• 5.4.1 基础型材特征设计64-65
• 5.4.2 下陷特征设计65-67
• 5.4.3 变宽度特征设计67-68
• 5.4.4 自动排铆68-69
• 5.5 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 总结70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-77
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文77

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