知识驱动飞机翼面结构快速设计

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1、2013年6月第39卷第6期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJune2013V01．39No．6知识驱动飞机翼面结构快速设计唐家鹏席平胡毕富许进峰(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)(上海航天技术研究院。上海201109)摘要：为提高飞机翼面结构初步设计阶段的质量和效率，对飞机翼面结构的建模过程进行研究．定义了结构布局坐标系及构件位置参数引用规则，提出了基于模板的翼面结构快速建模的方法．选择适合的参数化工具开发了知识驱动的飞机翼面结构的快

2、速设计系统，将设计方法、规则及专家经验等知识进行封装，实现了翼面结构的自动布局并生成布置模型．在此基础上针对模型不同单元的生成逻辑，分别进行了实体模型的建立，通过用户自定义特征(UDF，User—DefinedFeatures)技术进行几何特征体的参数化建模，在布置模型基础上自动实例化．最后通过飞机机翼翼盒结构实例验证了方法的可行性和有效性．关键词：翼面结构；知识；参数化建模；布置模型；实体模型中图分类号：V221文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)06-0808-05Knowledge-drivenrapiddesignonaircr

3、aftwingstructureTangJiapengXiPingHuBifu(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)XuJinfeng(ShanghaiAcademyofSpaceflightTechnology，Shanghai201109，China)Abstract：Inordertoimprovethequalityandefficiencyofaircraftwin

4、gstructureinthepreliminaryde。signstage，modelingprocessofaircraftwingstructurewasstudied．Thecoordinateofthestructurelayoutandcomponentlocationparametersrulesweredefined．Rapidmodelingmethodofwingstructurebasedonthetem—platewasrepresented．Theappropriateparametrictoolwhichcanmeetthed

5、evelopmentrequirementsofthewingstructurewasselectedandrapiddesignsystemofknowledge—drivenaircraftwingstructurewasdeveloped．Knowledgeofdesignmethods，rulesandexpertexperiencewasencapsulatedintoatemplate．Automaticlayoutofthewingstructurewasachievedandalayoutmodelwasgenerated．Solidmo

6、delingwasprocessedseparatelyaccordingtothedifferentgenerationlogicsoflayoutmodel．Parametricmodelingofthegeometriccharacteris—ticsofthebodythroughuser—definedfeatures(UDF)technologywasaccomplishedandautomaticallyinstantia‘tedonthebasisofthelayoutmodel．Finally，aircraftwingboxstruct

7、ureexamplewasgiventodemonstratethatthemethodiSfeasibleandeffective．Keywords：wm‘gstructure；knowledge；parametricmodeling；layoutmodel；solidmodel飞机的结构设计、分析和优化是一个不断迭代的过程，要求在初步设计阶段就能够快速进行结构布局．基于知识的参数化设计是通过对产品的特征实例、尺寸参数和检验规则等元素的控制来驱动产品全关联参数的变更，从而达到模型的自动设计，是实现飞机翼面结构建模和快速设计的最佳手段㈠．目前，飞机翼面结

8、构的布局和实体模型的生成通常由设计人员手动交互实现，设计质量和结果严重依赖设计人