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摘 要:随着飞机数量的增加、性能的提升,不仅保证了国家的安全,同时也提高了我国在世界的地位、战斗能力。对此本文就基于CATIA的飞机结构件参数化设计,结合其建模等内容进行分析,希望对我国科学技术水平的提升,起着积极促进的意义。
关键词:CATIA;飞机结构件;参数化设计
目前针对于飞机制造,常采用CATIA软件,经过对其飞机框、梁等构件进行参数化设计,从而更好地提高我国的飞机设计能力、制造能力;为我国政治的独立、经济的稳定发展,奠定良好的基础。
1 CATIA概述
CATIA也被称作是交互式CAD/CAE/CAM系统,开发公司为法国达索公司;CATIA系列产品在航空航天、汽车行业、船舶制造等八大行业,能够提供数字化的参数设计,以及模拟解决方案;同时CATIA最初也起源于航空装备设计和制造,对此基于CATIA的飞机结构件参数化设计,是非常成熟和完善的。首先对其CATIA软件进行二次开发,借助原开发公司提供CAA开发工具,完成二次开发;主要的方式是在CAA开发工具的基础上,借助COM、0LE技术、各种API接口程序,在RADE开发环境,对其CATIA产品进行再开发。此种开发方式能够使其设计的程序更加标准化。
2 建模
飞机结构由机翼、机身、尾翼、起落装置、动力装置构成,在机翼、机身部位,需要采用大量的构件;且构件设计的合理性,直接关系到飞机的稳定性、工作质量;对此飞机结构件参数化设计,是一件复杂且繁琐的过程,且涉及的内容较多,同时还会经常反复应用已存在的类似特征,对此加强此方面的研究,是非常有必要的。首先以CATIA设计软件为基础,构建一个特征模板库,为设计应用奠定良好的基础。此程序之前,需要设计人员根据以往的经验,构建常见的、反复应用的特征模板;在CATIA设计软件的基础上,将参数等属性填入到软件内部的编辑知识模板中;最后当设计人员需要指定特征时,会在模板库内对参数尺寸等进行适当的驱动修整,使其符合所需特征的要求、条件。针对于零件特征相对繁琐时,且建立的特征库全尺寸驱动设计方法不合适时,就需要技术人员建立相应的繁琐特征模型,对其零件的组成、属性进行明确,然后对其实施分解与细化;同时分解后的零件特征,必须含有指定的几何、工程意义,其特征能够还原。采取此种方式,即在特征单元的基础上进行特征模板建立的方式,能够在保证建模速度的同时,还能保证尺寸参数属性的设置,保证参数化设计工作顺利进行。
3 交互式参数化界面开发
(1)CATIA软件中的命令,大都能够在菜单中找到,操作具有一定的简易性和方便性,对此,设计人员首先就要为其设计系统,进行菜单命令工具条超链接,像命令选项、悬浮命令按钮等进行构建制作。同时CAA工具的应用,能够提供菜单条添加、下拉,以及复选、单选按钮组的添加等功能;按钮组、添加工具条命令等。要想获取参数化设计系统的交互式界面,只需菜单栏中,点击“参数化设计系统”命令工具条按钮,此条命令交互式界面,由模型图、特征模板选择、参数设计区域组成。在模板选项上,进行指定特征模板的选择,此时在界面上的右上角会出现相应特征模板的图例,在示意图上会标注专门尺寸参数,并在设计参数区域,进行一系列的显示,此些参数尺寸即为特征模板的初始参数。其中参数化设计系统界面如图1所示;
(2)检查参数设计区域内,相应显示的特征模板参数是否满足所需要求;若是符合即可生成模板,若是参数设计不符合所需模板特征的要求,选择界面最下面一行中的读取数据命令工具条,在Excel数据表中,选择所需的参数组,此时在参数设计区域,就会自动显示设计参数;检查设计参数是否合理,若是合理选择生成模型按钮,此时在交互式界面,就会自动生成所需的特征模型。设计人员设置的尺寸参数组,在选择保存数据按钮后,系统会自动保存数据,为以后的应用奠定良好的基础;但是当设计人员设定的参数尺寸不合理时,系统会进行提示,需要设计人員重新进行参数尺寸设置,最后将其数据保存到 Excel表内。
(3)重复以上程序操作,进行其他飞机构件的参数化设计,最后将槽、孔、筋等特征,与其基体特征进行结合,就完成了整个构件的参数化设计,同时也要加强整体飞机构件参数化设计组合特征的检查,从而更好地保证飞机的安全性、可靠性。
4 总结
综上所述,通过对基于CATIA的飞机结构件参数化设计分析,发现其应用参数化设计方法,可以显著地提高设计效率、零件模型可读性,保证飞机整体结构的安全性、经济性,同时也大大降低了以往建模的误差影响、工作负担、建模时间以及设计成本等,但飞机设计、制造难度较大,性能等关乎着国家的安全、政治以及经济等问题,对此需要专业的设计人员、技术人员进行操作,从而更好地推动我国航空航天装备设计、制造行业的发展。
参考文献
[1]梁振刚,程学朋.基于CATIA的飞机结构件参数化设计[J].成组技术与生产现代化,2012,(2):55-57.
[2]程学朋.基于特征的三维模型参数化设计[D].沈阳理工大学,2012.
关键词:CATIA;飞机结构件;参数化设计
目前针对于飞机制造,常采用CATIA软件,经过对其飞机框、梁等构件进行参数化设计,从而更好地提高我国的飞机设计能力、制造能力;为我国政治的独立、经济的稳定发展,奠定良好的基础。
1 CATIA概述
CATIA也被称作是交互式CAD/CAE/CAM系统,开发公司为法国达索公司;CATIA系列产品在航空航天、汽车行业、船舶制造等八大行业,能够提供数字化的参数设计,以及模拟解决方案;同时CATIA最初也起源于航空装备设计和制造,对此基于CATIA的飞机结构件参数化设计,是非常成熟和完善的。首先对其CATIA软件进行二次开发,借助原开发公司提供CAA开发工具,完成二次开发;主要的方式是在CAA开发工具的基础上,借助COM、0LE技术、各种API接口程序,在RADE开发环境,对其CATIA产品进行再开发。此种开发方式能够使其设计的程序更加标准化。
2 建模
飞机结构由机翼、机身、尾翼、起落装置、动力装置构成,在机翼、机身部位,需要采用大量的构件;且构件设计的合理性,直接关系到飞机的稳定性、工作质量;对此飞机结构件参数化设计,是一件复杂且繁琐的过程,且涉及的内容较多,同时还会经常反复应用已存在的类似特征,对此加强此方面的研究,是非常有必要的。首先以CATIA设计软件为基础,构建一个特征模板库,为设计应用奠定良好的基础。此程序之前,需要设计人员根据以往的经验,构建常见的、反复应用的特征模板;在CATIA设计软件的基础上,将参数等属性填入到软件内部的编辑知识模板中;最后当设计人员需要指定特征时,会在模板库内对参数尺寸等进行适当的驱动修整,使其符合所需特征的要求、条件。针对于零件特征相对繁琐时,且建立的特征库全尺寸驱动设计方法不合适时,就需要技术人员建立相应的繁琐特征模型,对其零件的组成、属性进行明确,然后对其实施分解与细化;同时分解后的零件特征,必须含有指定的几何、工程意义,其特征能够还原。采取此种方式,即在特征单元的基础上进行特征模板建立的方式,能够在保证建模速度的同时,还能保证尺寸参数属性的设置,保证参数化设计工作顺利进行。
3 交互式参数化界面开发
(1)CATIA软件中的命令,大都能够在菜单中找到,操作具有一定的简易性和方便性,对此,设计人员首先就要为其设计系统,进行菜单命令工具条超链接,像命令选项、悬浮命令按钮等进行构建制作。同时CAA工具的应用,能够提供菜单条添加、下拉,以及复选、单选按钮组的添加等功能;按钮组、添加工具条命令等。要想获取参数化设计系统的交互式界面,只需菜单栏中,点击“参数化设计系统”命令工具条按钮,此条命令交互式界面,由模型图、特征模板选择、参数设计区域组成。在模板选项上,进行指定特征模板的选择,此时在界面上的右上角会出现相应特征模板的图例,在示意图上会标注专门尺寸参数,并在设计参数区域,进行一系列的显示,此些参数尺寸即为特征模板的初始参数。其中参数化设计系统界面如图1所示;
(2)检查参数设计区域内,相应显示的特征模板参数是否满足所需要求;若是符合即可生成模板,若是参数设计不符合所需模板特征的要求,选择界面最下面一行中的读取数据命令工具条,在Excel数据表中,选择所需的参数组,此时在参数设计区域,就会自动显示设计参数;检查设计参数是否合理,若是合理选择生成模型按钮,此时在交互式界面,就会自动生成所需的特征模型。设计人员设置的尺寸参数组,在选择保存数据按钮后,系统会自动保存数据,为以后的应用奠定良好的基础;但是当设计人员设定的参数尺寸不合理时,系统会进行提示,需要设计人員重新进行参数尺寸设置,最后将其数据保存到 Excel表内。
(3)重复以上程序操作,进行其他飞机构件的参数化设计,最后将槽、孔、筋等特征,与其基体特征进行结合,就完成了整个构件的参数化设计,同时也要加强整体飞机构件参数化设计组合特征的检查,从而更好地保证飞机的安全性、可靠性。
4 总结
综上所述,通过对基于CATIA的飞机结构件参数化设计分析,发现其应用参数化设计方法,可以显著地提高设计效率、零件模型可读性,保证飞机整体结构的安全性、经济性,同时也大大降低了以往建模的误差影响、工作负担、建模时间以及设计成本等,但飞机设计、制造难度较大,性能等关乎着国家的安全、政治以及经济等问题,对此需要专业的设计人员、技术人员进行操作,从而更好地推动我国航空航天装备设计、制造行业的发展。
参考文献
[1]梁振刚,程学朋.基于CATIA的飞机结构件参数化设计[J].成组技术与生产现代化,2012,(2):55-57.
[2]程学朋.基于特征的三维模型参数化设计[D].沈阳理工大学,2012.