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时间:2020-03-22
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1、2014年6月第40卷第6期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJune2014V01.40No.6民用飞机机身结构快速设计及自动化调整陈稗罗明强武哲(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191)摘要:为了在飞机设计前期对结构进行较详细的考虑,满足在设计前期进行以强度为约束的重量特性评估、方案评估等方面的需求,研究了民用飞机机身结构快速设计、建模以及模型自动化调整的方法,并运用该方法在一个开放式飞机总
2、体设计环境中开发实现了此功能.定义了飞机机身坐标系,提出了机身各类结构件的参数化描述及构建模型的方法,建立了交互式机身结构设计环境,可自动获取结构的体积、重量和惯性矩等信息.在此基础上实现了模型自动化调整和重量特性的同步更新,为总体设计阶段进行飞机重量、气动和结构的多学科设计优化奠定了基础.最后,用设计实例验证了该方法的有效性.关键词:飞机总体设计;机身结构;参数化建模;自动调整;结构快速设计中图分类号:V221文献标识码:A文章编号:1001-5965(2014)06·0782-06Rapidstr
3、ucturedesignandautomatedadjustmentofciviIaircraftfuselageChenBaiLuoMingqiangWuZhe(SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)Abstract:Toimprovethequalityandefficiencyofcivilaircraftdesign,it
4、wouldbebettertotakestruc-turedesignintoaccountearlier,insteadofbeginningstructuredesigninlaterpreliminarydesignphaseorde-taildesignphase.Amethodtoimplementfuselagestructurerapiddesign,modeling,andautomatedadjust-mentforcivilaircraftwasstudied.Theparamet
5、ricmodelingmethodoffuselagestructurewasrepresented,andafunctionalityofrapidfuselagestructuredesignforcivilaircraft,whichcanobtainthecharacteristicsinclu-dingmass,centreofgravityandinertia,wasdevelopedinanopenaircraftconceptual/preliminarydesignsys-tem.I
6、naddition,theautomaticadjustmentoffuselagestructuremodelandautomaticupdateofmasspropertydatawereimplemented,whichcontributetomuhidisciplinaryoptimizationwork.Aninstancewaspresentedtoillustratethatthisimplementationmethodisfeasibleandeffective.Keywords:a
7、ircraftconceptual/preliminarydesign;fuselagestructure;parametricmodeling;automatedadjustment;rapidstructuredesign飞机总体设计是飞机研制工作中最为重要的阶段⋯,该阶段虽然只占总研制工作量或费用的20%~30%,但对飞机设计方案的技术可行程度却占70%~80%旧o,因此提高飞机总体设计的质量非常关键.飞机设计涉及诸多航空科学技术的应用与权衡¨。3,因此在设计前期就应尽可能多地考虑到各方面的影响
8、因素.在现代民用飞机设计中,结构一般作为专业问题在初步或详细设计阶段予以考虑,其模型的构建则需要花费几周甚至几个月的时间,并且难以在外形修改后随之调整哺J.飞机总体设计是一个反复迭代、多轮逼近的过程o7
9、,这样的方式难免会影响飞机的设计效收稿日期:2013-07-02;网络出版时间:2014-03-0514:35;DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2013.0391网络出版地址:WWW.cnki.net/kcms/detaiL/11
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