面向多学科设计优化的模型生成器

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1、2010年8月机械科学与技术August2010第29卷第8期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol．29No．8面向多学科设计优化的模型生成器胡添元，余雄庆(南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，南京210016)胡添元摘要:多学科模型生成器是复杂产品多学科设计优化的关键问题之一。综合应用CATIA二次开发技术、网格生成软件Gridgen的脚本语言和Patran的二次开发语言，研究了一种多学科模型生成器。该模型生成器基于一个统一的三维CAD模型，可以自动生成各学科的分析模型。首先阐述

2、编制多学科模型生成器的关键技术，然后以一个飞翼布局飞行器作为应用对象，详细阐述多学科模型生成器的编制过程。研究表明该多学科模型生成器能自动生成气动、隐身和结构分析模型，实现了从CAD模型到气动、隐身和结构分析模型的无缝连接，解决了飞翼布局飞行器总体多学科设计优化中的一个关键问题。关键词:多学科设计优化;CAD;模型生成器;气动;雷达散射截面;结构+中图分类号:V221．92文献标识码:A文章编号:1003-8728(2010)08-1097-04AModelGeneratorforMultidisciplinaryDesignOptimizationHuTianyuan，Y

3、uXiongqing(KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalDefense-AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicle，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016)Abstract:Themultidisciplinarymodelgenerator(MMG)isoneofthekeyissuesformultidisciplinarydesignopti-mization(MDO)ofcomplexproduct

4、s．AnapproachfortheMMGimplementationwasproposedbyusingAPIofComputerAidDesign(CAD)softwareCATIA，scriptfileofmeshgenerationsoftwareGridgenandPatranCom-mandLanguage．ThisMMGcanautomaticallygeneratetheanalysismodelsfordifferentdisciplinesbasedonauni-fiedthreedimensionalCADmodel．Thekeytechnologyo

5、fMMGimplementationwaspresented．Aflyingwingcon-figurationaircraftwasusedtoillustratethedetailedstepsofMMGimplementation．TheapplicationindicatesthattheMMGcanautomaticallygenerateaerodynamic，radarcrosssectionandstructuralanalysismodels．TheseamlessconnectionbetweenCADmodelandaerodynamic，stealt

6、hyandstructuralanalysismodelsisaccomplished，whichsolvesoneofthekeyissuesforthemultidisciplinarydesignoptimizationoftheaircraftpreliminarydesignwiththeflyingwingconfiguration．Keywords:multidisciplinarydesignoptimization;computeraiddesign;modelgenerator;aerodynamics;radarcrosssection;structu

7、re多学科模型生成器是指:基于一个统一的几何产品多学科设计优化(MDO)流程自动化的一个关［1］模型能自动生成各学科分析模型的计算程序(或模键环节。以飞行器为例，多学科模型生成器是指块)。多学科模型生成器的实质就是要为各学科的能自动生成气动、隐身、结构、重量重心、操稳和成本分析程序自动准备好输入数据文件。它是实现复杂等分析模型的计算程序。Rondeau等基于知识工程方法，在ICAD环境下收稿日期:2009－06－26研究了一种面向飞机结构优化的结构模型生成作者简介:胡添元(1981－)，博士研究生，研究方向为飞行器