基于CATIA的型架参数化刚度校核方法

《基于CATIA的型架参数化刚度校核方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、文章编号：２０９５－１２４８（２０１７）０４－００３４－０７基于ＣＡＴＩＡ的型架参数化刚度校核方法邓忠林，刘建业（沈阳航空航天大学航空航天工程学部（院），沈阳１１０１３６）摘要：型架是飞机装配过程中的重要工装，刚度校核是其设计过程中必不可少的重要环节。通过简化刚度校核过程中的模型建立、参数设置与骨架重构，从而从大量备选参数中快速选取最优参数对型架设计具有重要意义。基于线框化模型建立方法，利用ＣＡＴＩＡ平台，将参数化技术与有限元分析仿真相结合，提出了一种参数化的刚度校核方法，通过算例验证此方法在保证刚度校核准确度的前提下缩短了校核时间，降低了重复工作量，提高了型架设计的工作效率。

2、关键词：飞机型架；刚度校核；参数化；线框化；ＣＡＴＩＡ中图分类号：Ｖ２６４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－１２４８．２０１７．０４．００４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｒｉｇｉｄｉｔｙｃｈｅｃｋｏｆＪｉｇｂａｓｅｄｏｎＣＡＴＩＡＤＥＮＧＺｈｏｎｇ-ｌｉｎ，ＬＩＵＪｉａｎ-ｙｅ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｊｉｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｉｘｔｕｒｅｆｏｒａｓｓｅｍｂｌｉｎｇａｉｒｃｒａ

3、ｆｔ，ａｎｄｉｔｓｒｉｇｉｄｉｔｙｃｈｅｃｋｉｓａｎｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅｓｔｅｐｏｆＪｉｇｄｅｓｉｇｎ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｒｉｇｉｄｉｔｙｃｈｅｃｋ，ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｓｅｔｔｉｎｇｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｋｅｌｅｔｏｎａｒｅｓｉｍ-ｐｌｉｆｉｅｄｔｏｓｅｌｅｃｔｏｐｔｉｍｕｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｊｉｇｆｒｏｍａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＡｍｅｔｈｏｄｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｒｉｇｉｄｉｔｙｃｈｅｃｋｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｕｓｉｎｇＣＡＴＩＡ．Ｔｈｅｍｅｔ

4、ｈｏｄｃｏｍｂｉｎｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｉｎｇ．Ｔｈｅｅｘａｍｐｌｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｓｈｏｒｔｅｎｃｈｅｃｋｔｉｍｅ，ｒｅｄｕｃｅｒｅｐｅａｔｅｄｗｏｒｋｌｏａｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｊｉｇｄｅｓｉｇｎｕｎｄｅｒａｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｒｅｔａｉ-ｎｉｎｇｒｉｇｉｄｉｔｙｃｈｅｃｋａｃｃｕｒａｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｒａｆｔｊｉｇ；ｒｉｇｉｄｉｔｙｃｈｅｃｋ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ；ｌｉｎｅａｒ；ＣＡＴＩＡ

5、装配型架是飞机装配中的重要工装，其刚度到要求为止［１－３］。这种“参考设计－３Ｄ建模－有直接影响着飞机产品装配质量与安装精度［１］。限元分析－修正－３Ｄ建模－有限元分析”的流目前国内飞机型架设计主要依靠人工经验，根据程对于型架的拓扑结构相同仅结构数据改变的情具体装配要求，选取相似的现存型架作为参考，利况会产生大量重复劳动而降低整个型架设计的工用ＣＡＴＩＡ、ＵＧ等软件对其进行３Ｄ建模，通过有作效率。限元仿真分析工具进行刚度校核，若不满足刚度本文基于ＣＡＴＩＡ平台，将参数化技术与有限需求则修正３Ｄ模型方案并重复以上步骤直到达元分析仿真相结合，提出一种参数化的刚度校核收稿日期：２０１

6、７－０４－１３作者简介：邓忠林（１９６０－），男，辽宁沈阳人，教授，主要研究方向：航空设备与工艺试验，Ｅ-ｍａｉｌ：ｚｈｏｎｇｌｉｎｄｅｎｇ＠１２６.ｃｏｍ。第４期邓忠林，等：基于ＣＡＴＩＡ的型架参数化刚度校核方法３５方法，当型架拓扑结构不变时能够在ＣＡＥ模块中析［４－５］。其参数化驱动元素分为以下３种。快捷的重构分析模型并进行刚度有限元分（１）构造骨架：构造骨架是型架的主体框架，析［４－５］，解决了传统型架刚度校核中存在的当模作用为撑起整体结构的核心框架；型数据改变后重建模型重复工作量大，效率低下（２）扩展参数：扩展参数是对构造骨架的扩的问题。充，扩展参数作用于构造骨架上，主

7、要为型架的截面参数与材料参数；１基于ＣＡＴＩＡ的型架参数化建模（３）基准层面：基准层面是对同一类构造骨及刚度分析方法架的承载，它标明了构造骨架与扩展参数扩充的起始与终了。１.１型架线框化方法建立模型需先确定一段骨架单元的基准层由于传统建模方法是在基准层面间直接对构面，再在其上根据构造骨架补充扩展参数，循环往造骨架补充扩张参数，且直接对三维实体单元进复，最终完成型架建模。如图１所示为某机机身行网格划分，并不利于模型重构与有限元分析。后段装配型架骨架图，Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、