飞机桁条快速设计技术研究.pdf

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1、第28卷第4期2011年8月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerosrIaceUniversityV01．28No．4Aug．201文章编号：2095—1248(2011)04-0001一04飞机桁条快速设计技术研究韩志仁，陶九超，陈帅(沈阳航空航天大学航空宇航工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：飞机桁条传统设计方法采用人工查阅桁条手册并根据参数手工操作CATIA完成桁条建模，该方法存在查表效率低、建模效率低、容易出错等问题。基于桁条数据库提出了一种新的三维桁条模型快速生成的方法。该方法以CAA为基础

2、，以CATIA为平台，VisualC++为编程工具，可以自动、高效、准确地进行设计，缩短了飞机研制周期中用于查询手册，绘制草图等简单劳动的时间，提高了工作效率，为飞机设计部门在桁条快速设计方面实现自动化提供了帮助，同时该方法可以推广到飞机梁等其他零件的快速设计。关键词：桁条；快速设计；CATIA；CAA中图分类号：V221+．92文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．04．001Aresearchonthetechnologyofaircraftstringers7rapiddesi

3、gnRANZhi·lea，TAOJiu-chao，CHENShuai(SchoolofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，LiaoningShenyang110136)Abstract：InviewofthelowefficiencyindesigningaircraftstringerswithconventionalmethodinCATIA，amethodforrapiddesignisproposedbasedonCAA。withCATIAasaplatfo

4、rmandVisualC++asapro-grammingt001．Themethodwillautomaticallydesignthestringers3Dmodelinaquickandeasyway，whichenhancestheworkefficiencyandprovidesasolidbaseforthehigh·speedaircraftdesign．Keywords：aircraftstringer；rapiddesign；CATIA；CAA飞机模型中有许多构件都具有相似性，如：桁条、角片、翼肋、铰链等，这

5、些构件的建模需要大量时间。设计员在设计过程中需要反复查询设计手册，给设计员增加了很多工作量，而且在查表和建模的过程中容易产生人为差错。本文基于飞机结构部件设计制造过程自动化的思想，对桁条三维模型快速设计方法进行了重点研究。在飞机的设计阶段，桁条设计是一项不可或缺的工作。桁条作为飞机的主要结构部件，其主要功能是将蒙皮上的气动载荷传递给机翼、机身和尾翼的主承载部件⋯。传统的桁条设计由技术人员手工完成。首先分析桁条所处位置的受力情况，经过强度校核等计算划定桁条的参数范围，然后查询相关机械手册确定采用桁条的型号，最后在CATIA中将其

6、绘制出来。在这一过程中，由于手册中存在海量数据，设计人员在查阅时需要逐页逐行地筛选，时间浪费在简单劳动上，还很难保证工作的准确性，尺寸数据的一点失误即可能导致因强度不足而造成的破坏。近年来国家对航空领域的重视程度逐渐提高，新机型的研制不断上马，造成了设计任务的大幅增长，在设计任务繁重的情况下，能够按照时间节点保质保量地完成任务至关重要。对于桁条设计，以往采用的人工方法已经不能满足需求，需要采用更加智能的自动化生成手段确保航空快速发展和数字化制造的需要。收稿日期：201l一06—30作者简介：韩志仁(1964一)，男，河北唐山人

7、。教授．主要研究方向：钣金数字化，E·mail：hanren888@163．corn。2沈阳航空航天大学学报第28卷针对以上问题，研究并实现了～种基于CATIA／CAA的飞机桁条三维实体模型快速生成的方法。根据相关机械手册建立桁条参数库，并基于CAA实现参数库与桁条快速设计系统的无缝连接，通过系统交互界面输入设计桁条所必需的型号或尺寸，便可从数据库中自动筛选并调出所需参数，再通过人机交互输入几何信息确定生成桁条的空间位置，能够实现桁条模型生成过程的自动化。在保证最终所生成的桁条模型的准确规范性的前提下，达到了减小工作量和提高准

8、确度的目的，极大地提高了设计人员的工作效率。1桁条快速设计系统1．1桁条快速设计的主要内窖系统的主要作用是辅助设计人员完成桁条快速设计，设计过程需要设计员的一些必要的交互操作和数据准备。设计员在CATIA平台上完成桁条设计任务需要以下两类基本信息：(1)桁条定位所需的飞机蒙皮