管路系统全三维关联设计技术研究及应用

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1、管路系统全三维关联设计技术研究及应用ResearchandApplicationofFu¨-3DRelationalDesign1’echnologyofTIIlbingSystem中航工业第一飞机设计研究院屈卫刚刘俊堂[摘要】深入研究了管路系统全三维关联设计技术的理论及应用，在飞机管路系统设计过程中取消了二维工程图的辅助，采用三维模型对管路系统进行全面的定义，实现了管路系统的全三维关联设计。在很大程度上降低了设计人员的劳动强度，提高了设计效率，该技术的应用对于传统的飞机系统设计是一次巨大飞跃。

2、关键词：管路系统关联设计全三维设计『ABSTRACTlBasedondepthstudyofthetheo眄andapplicationofthefulI一3Drelationaldesigntechnologyoftubingsystem，2DdrawingsarecanceIedand3DModelisusedtoaccomplishcomprehensivede6nitionofthetub—ingsystem，andtubingsystemfull-3Drelationaldesigni

3、sachieved．Applicationofthistechnologyreducesthelaborintensi够inmanyways，andimproVesthedesigne伍ciency，whichisahugeleapfonVardfortheaircraRsystemdesign．Keywords：TubingsystemRelationaldesignFuIl-3DdesignDoI：10．16080／i-issnl671—833x．2015．0I／02．090面对新型号高质量

4、、高效率的研制要求，传统的二维加三维、离线共享的设计模式已不能满足要求。必须对飞机的整体设计模型进行大胆创新，最大限度地发挥设计者的主观创造性，避免不必要的重复劳动，以提高飞机的研制质量和研制效率。管路系统全三维关联设计技术研究的主要目的是通过先进的信息化设计技术完成面向制造的飞机管路系统设计。目前，在飞机管路系统设计过程中，一方面仍然采用三维加二维的设计模式，既不能保证设计数据的一致性，又增加了设计更改的工作量⋯；另一方面，与上游总体、结构不能做到并行设计和关联设计，降低了飞机管路系统的设计效

5、率。该技术以国际流行的MBD(ModelBasedDefinition)技术为基础，结合型号需求进行技术提炼和相关开发，力图形成管路系统全三维关联设计技术体系，提高型号的研制质量和效率。1管路系统全三维关联设计技术管路系统全三维关联设计技术是一种面向制造的90航空制造技术·201s年第1／2期高效的设计技术。不同于传统的设计方式，管路系统全三维关联设计不需要二维图纸的辅助，直接使用零部件三维模型定义产品的所有设计、制造和检验等信息

6、2l。同时，在关联设计技术的基础上，管路系统设计实现了零组件之间

7、的关联、自动更新以及管路制造报表的自动生成等，极大地提高了设计效率。管路系统全三维关联设计技术研究主要包括以下几个方面的内容：全三维关联设计环境的定制和开发、管路系统资源库的构建、导管组件报表模块的开发、定位骨架模型定义以及管路系统全三维定义技术研究。图l为管路系统全三维关联设计原理图。用户管路系统产品组织结构零部件定位方式管路系统与上游荚联设计置维标注方法管路系统全i维关联设计环境f没计规则设管路系统导管组件报表计标准管线资源库自动牛成模块险■维模板规格等的编f制及管理标准件库结构规划、标准件

8、建模人库方法图1管路系统全三维关联设计框架Fig．1Fu¨一3DreIatiOnaldesignframeOftubingsystem1．1管路系统全三维关联设计环境管路系统全三维关联设计环境是将各种设计资源有机整合在一起，并提供给管路系统设计用户的一个高效的设计平台。搭建管路系统全三维关联设计环境的主要难点是解决设计资源的组织、编写、调用等问题。设计资源文件要根据系统设计规范、标准文件等进行编写，用来定义管路系统设计过程中零件之间的配合关系、设计规格、导管弯曲规则等信息。一方面，需要了解管路系

9、统、标准等专业的设计规范与要求；另一方面，需要研究软件的基本原理，将标准规范与软件进行完美结合。管路系统伞i维设计环境组织结构如图2所示．图2管路系统全三维关联设计环境Fig．2Fu¨一3DreIatiOnaIdesignenVironmentOftubingsystem全三维关联设计环境是实施管路系统全三维关联设计的第1步，形成了管路系统全三维关联设计的总体框架。搭建管路系统全三维关联设计环境除了考虑资源文件的组织、编写、调用等问题，同时还要考虑可维护性和可移植性等。管路系统全三维关联设计环境