无人机外形参数化建模及CATIA二次开发

文中研究了无人机外形参数化描述方法,应用VB程序进程外访问的方式对CATIA进行二次开发,将几何外形参数与无人机几何属性关联,当外形参数改变时,几何模型能自动更新,建立了无人机设计变量与几何模型的驱动关系,实现了概念设计阶段中无人机外形参数化建模,提高了建模效率。算例表明,文中建立的参数化模型能快速生成无人机几何外形。     

基于Open CASCADE的导弹轻量化几何参数化建模

快速生成导弹的几何模型是开展导弹总体优化设计的关键技术之一。基于轻量化的导弹几何外形参数化描述方法,结合Open CASCADE,提出了一种不依赖于商业CAD软件的导弹参数化几何建模工具包。介绍了工具包的系统框架、核心技术途径以及与传统性能分析工具(以气动分析为例)的接口形式,并完成了原型工具包的开发。最后以类硫磺石导弹为例,验证了所研究方法与工具包在导弹总体概念设计阶段的建模快速性和模型通用性。     

一种基于CST技术的机翼参数化描述方法

为了确保翼型性能,需要采用恰当的翼型参数化方法生成所需要的翼型几何体。利用CST方法生成具有代表性的Clark-Y二维机翼,同时对CST方法生成三维几何体进行了详细研究。在原有的CST方法基础上对生成三维机翼的方法进行改进,用来解决机翼外形不连续变化的情况,生成可控分段变化三维机翼外形,控制效果良好。     

航空涡轮叶片叶身造型参数化设计

为提高航空涡轮叶片设计的数字化水平,减轻设计人员的设计计算量,开发了一种基于CATIA的航空涡轮叶片建模方法。首先在分析涡轮叶片几何特征及其气动性能和结构强度的影响因素,确定了叶片截面形状的控制参数,再运用内建于CATIA的知识工程工具和函数,构造三维涡轮叶片。该方法实现了涡轮叶片设计的参数化,所设计叶片的叶身曲面和不同径向位置的截面曲线均达到G2连续。     

基于SolidWorks的加农炮身管三维参数化建模

对火炮身管建立参数化模型,可以提高设计工作的效率。依照某加农炮身管的结构特点对其进行结构划分,确定了身管的建模尺寸参数,在SolidWorks中建立了身管的三维几何模型,通过SolidWorks软件中的切除扫描和圆周阵列特征功能生成了膛线模型。使用Visual Basic编写程序代码,实现了Visual Basic与SolidWorks的连接,以及对火炮身管模型的参数化驱动。     

几种翼型参数化方法研究

文中研究了形函数线性扰动法、特征参数描述法、正交基函数法和CST方法这几种翼型参数化方法,对比了这几种翼型参数化方法用于对称翼型、弯度翼型和超临界翼型的拟合精度,拟合结果表明CST方法的拟合精度优于其他几种翼型参数化方法。建立了这几种翼型参数化方法的气动分析模型,采用拉丁超方试验设计方法获取样本点,构造了这几种翼型参数化方法的气动Kriging代理模型,将遗传算法与Kriging代理模型结合进行翼型的优化设计,并用两个算例对这几种翼型参数化方法进行验证。     

运载火箭热分离仿真参数化建模及动网格技术研究

针对多级火箭级间热分离过程的特点,提出了三维模型参数化建模及分离仿真过程中的动网格技术。通过提取级间分离模型的主要设计参数变量,在此基础上构建参数化网格模型,使得仿真模型能够适应设计变量变化,从而实现自动化快速建模,同时在仿真过程中采用弹簧近似光滑法和局部重新划分法的动网格技术,实现了动态分离过程仿真并对仿真结果进行了分析。     

自动武器协同设计中模型结构一致性保持及映射技术研究

针对目前大型CAD软件的协同支持工具协作功能有限,分发模型数据量过大,无法实现高效响应设计问题,结合自动武器快速协同设计的实时性需求,在可配置可复用的模块参数化设计方法的基础上,建立了基于网络协同的自动武器三维模型数据结构一致性保持及映射机制.利用与平台无关的结构化信息描述手段描述特征模型和三维建模参数化造型数据及相关...     

基于CATIA的参数化机翼模型在CFD中的应用

CFD（计算流体力学）软件创建复杂外形时,需要大量的数据和录人,工作量大而繁琐,限制了CFD的应用。针对这个问题,基于Excel强大的数据处理能力和CATIA软件的三维建模功能,利用VB自编程序进行二次开发．以机翼的建模和数值模拟为例,提出一种CFD快速建模方法。研究结果表明这种方法效果很好,可以在飞行器设计过程中节省40％的气动计算时间。     

建立基于准线性化模型的地空导弹线性分式变换模型

为了建立基于准线性化模型的地空导弹线性分式变换(LFT)模型,采用状态替换方法将导弹的状态沿着一条由时变参数决定的平衡点轨迹进行变换.建立了纵向短周期动力学的准线性参数时变(准LPV)模型;基于所建立的准LPV模型,采用MATLAB函数建立了导弹的LFT模型,将导弹动力学明确描述为确定性部分和时变参数部分.由于在模型生成过程中没有做任何线性化近似,准LPV模型及LFT模型能够真实地描述导弹的非线性动力学特性.数学仿真验证了所建立模型的正确性.     

战斗部威力场仿真系统设计与实现

介绍一个实现导弹战斗部威力场数值仿真的集成化软件系统。按照威力场仿真的功能要求,对系统框架和接口进行了设计,给出了战斗部预制破片建模和参数化有限元建模的方法。完成的系统集成了有限元建模、力学仿真和后处理工具。系统能够实现上述工具的协同工作和数据集成,根据数值计算结果计算战斗部破片空间飞散参数和冲击波载荷。仿真实例运行结果表明系统能够满足设计人员的要求。     

榴弹结构参数化设计系统技术研究

榴弹设计既要保证飞行性能又要有足够的杀伤效应,传统的方法通常是反复调整结构参数进行多方案设计,通过试验验证确定最终方案,设计效率较低。通过提出榴弹结构参数化建模与优化的思路,对参数化设计系统的体系架构、功能架构进行了设计。在榴弹结构特征参数分析抽取基础上,利用QT的QPainter技术实现了图形化榴弹参数化结构方案设计,采用UG二次开发技术实现三维自动建模与装配,再进行质量特性与气动特性分析。在此基础上,采用DOE方法对榴弹的飞行稳定性和结构特征数进行了多方案优化,从而减少了反复设计修改次数,提高了效率。该技术也可为其他弹箭参数化设计提供支撑。     

基于Python编程的星管组合装药结构完整性分析

为提高有限元软件ABAQUS分析星管组合药柱结构完整性的效率,本文利用Python脚本语言编程,对发动机药柱的几何模型进行了参数化的建立,分析了药柱的几何尺寸对其结构完整性的影响规律,并结合发动机的装填系数、内弹道性能等因素,对装药设计提出了一些建议。本文所设计的参数化建模方法可大大减少ABAQUS研究装药结构完整性的重复性建模工作,提高分析问题的效率。     

基于深度自动编码器神经网络的飞行器翼型参数降维与优化设计

传统飞行器翼型参数化描述方法在翼型优化设计研究中因变量较多导致优化效率低、计算工作量大,为此提出一种基于深度自动编码器（DAE）的神经网络模型。将该模型用于翼型优化设计研究中描述参数降维问题,研究经该模型降维后各翼型描述参数的物理意义,并与本征正交分解法（POD）对翼型描述参数降维效果进行对比。在给定的优化设计目标与约束条件下,设计基于代理模型和遗传算法的翼型优化方法,对RAE2822翼型进行跨声速来流下的优化设计,将所提模型与类别形状函数变换法（CST）、POD方法的优化效率与翼型优化效果进行对比。对比结果表明,所提利用DAE神经网络模型的方法优化效率更高,在跨声速来流下对RAE2822进行减阻优化设计结果明显优于CST方法、POD方法。     

基于参数化设计的时效成形模架自动装配技术

研究基于参数化的可实现模架自动装配的方法。时效成形模架由底板、型板和框板组成,分别提取主要关键尺寸,将其参数化;找出底板、型板和框板之间的装配关系,建立三者间的装配函数关系,应用VB软件对CATIA进行二次开发,通过修改零部件几个关键尺寸建立一个新的装配体,实现时效模架的自动装配。结果表明,该方法满足设计要求。     

基于APDL的鱼雷壳体结构参数化建模

鱼雷壳体建模在鱼雷设计过程中是非常重要的一环。传统的鱼雷壳体建模方法仅利用CAD绘图软件通过GUI进行建模,一旦有个别参数改变,设计人员就必须重新建模,严重浪费了设计资源。该文提出了一种基于ANSYS参数化设计语言（APDL）的鱼雷壳体参数化建模方法,只需改变几个设计参数即可使计算机重新自动进行建模,既大量节省设计资源,又有利于后期的鱼雷壳体优化。     

参数化的涡轮叶片特征零件建模

针对涡轮设计和优化的问题,提出了将涡轮叶片常见的几种叶型、榫头和橼板形式进行组合配对,建立参数化涡轮叶片零件和零件库。给出了基于特征建模技术的叶片参数化零件建模方法。该零件库在实际使用过程中,可以根据所需叶型类型、橼板和榫头结构形式选择相应的叶片零件,通过更改零件的尺寸参数,完成涡轮叶片的设计。该涡轮叶片设计方法可以极大提高设计人员的工作效率。     

齿轮轮齿三维动力接触有限元分析

介绍了几何参数化建模和动力接触有限元仿真技术在齿轮应力分析中的应用,为齿轮轮齿的有限元仿真分析提供了通用、简便的一般方法,并对一对齿轮轮齿啮合过程进行了应力分析,给出了应用实例.     

基于复合映射法及B样条的翼型参数化方法

为提高翼型气动优化设计的计算效率,可通过限制几何设计变量个数的方法来实现。为保证设计可行性,提出了一种对B样条拟合形状函数进行复合映射以获得实用翼型的参数化方法。以几类低速翼型为例,研究了该参数化方法的收敛性,可以看出,拟合翼型与原始翼型的型线逼近度高,气动特性吻合度高。初步分析了形状函数控制点分布对翼型几何特征的影响,实现了型线的局部控制。研究结果表明,该方法能实现已知翼型的参数化表达以及局部修型,可应用于翼型优化。     

基于I-DEAS的三维参数化绘图方法及其在火炮设计中的应用研究

提出了通过结构型式分类 ,类模型的提取 ,尺寸赋值建立变结构参数化模型的方法 ,在此基础上提出了基于 I-DEAS的火炮零部件三维参数化绘图方案 ,实现了火炮零部件设计计算结果向图形的自动转化 ,为实现火炮总体结构的参数化、系列化和优化设计打下了基础