为了实现火箭弹的智能化设计,解决火箭弹传统设计过程中研发周期长、设计效率低、投入成本高等难题。通过对火箭弹设计理论、机械产品数字化设计技术、参数化设计技术、CAD/CAE软件二次开发技术、数据库技术的研究,自行构建和开发了一种火箭弹数字化设计系统。该系统集成了多种CAD/CAE软件,实现了弹体结构参数化设计及自动建模、虚拟装配、外载荷分析计算、结构强度有限元自动仿真分析计算等功能,方便了用户对火箭弹结构的设计、优化、理论分析计算、仿真分析计算等工作。主要研究内容如下:(1)通过火箭弹数字化设计系统需求分析,制定了系统总体设计方案。根据系统功能和性能的需求分析,构建了系统的体系结构、功能架构图,以及数据库逻辑结构关系E-R图。(2)对火箭弹三维模型进行结构分析简化和草图绘制,提取了主要零部件的结构特征参数,建立了火箭弹整体结构及主要零部件三维模型模板,并基于UG软件二次开发实现了火箭弹主要零部件的自动建模与装配。通过对虚拟装配和虚拟现实技术研究,利用Unity3D虚拟现实软件开发了火箭弹虚拟装配子模块应用程序,实现了火箭弹的自动、手动、动画演示等虚拟装配操作过程。利用层次渐进法,实现了火箭弹整体结构参数的优化。(3)利用火箭弹外载荷及强度分析计算方法,建立了外载荷分析计算简化模型,通过经验公式编写了外载荷分析计算工程算法。使用脚本语言Scheme对FLUENT软件进行二次开发,实现了火箭弹外载荷的有限元仿真分析计算。借助ANSYS软件提供的二次开发工具APDL语言,设置火箭弹结构强度仿真分析文件的材料特性参数、状态方程、求解算法和边界条件等,实现了火箭弹整体结构(或主要零部件及组合结构)强度有限元自动仿真分析计算。(4)使用ADO操作数据库的技术,实现了ADO对火箭弹数字化设计系统数据库的连接和断开操作。通过系统数据库管理模块交互界面的开发,实现了用户对系统数据库数据和模型文件的协同管理。借助ActiveX控件技术对使用帮助管理模块进行开发,方便了用户在实际设计时,对各种使用文档的上传、浏览、查询、保存、删除等功能。(5)对火箭弹数字化设计系统各功能模块进行实际测试,结果表明了该系统在不同型号火箭弹产品数字化设计方面的可行性,以及系统运行、使用的可靠性。该火箭弹数字化设计系统的开发,不仅大幅度提升了火箭弹的设计研发效率,解决了火箭弹传统设计过程中的复杂难题,而且也为行业内其他常规弹药的数字化设计提供了一定的技术理论和经验支撑。