航空产品设计中的CAE系统集成技术

航空产品设计涉及复杂的工程分析过程,CAE集成系统是整个航空产品数字化设计平台中最具特点的部分。对CAE集成系统的业务模式和技术特点进行了分析,研究了CAE系统集成技术,提出了系统集成的解决方案。     

国外通用开放式结构标准的应用情况

SAE AS4893标准定义的通用开放式结构（GOA）是嵌入式系统的层次化体系结构模型。通过对GOA领域目录集的开发与维护标准化过程的分析,结合GOA在航空电子领域的应用案例展示其标准化技术的应用现状;并考虑到先进综合式航空电子系统在任务功能划分和系统工程方法方面的应用要求,探讨并展望GOA标准化技术应用于新一代航空电子系统开发过程中的注意事项。     

基于系统工程模型的飞机总装数字化集成工艺设计方法浅析

飞机总装流程是一个产品逐步安装、系统逐步集成、功能分级试验的过程,涉及到多学科、多专业单点技术的综合应用,其关键设计技术为数字化集成工艺设计技术。根据飞机全生命周期管理对总装数字化的需求,结合前期数字化工艺设计的工程经验,试图采用系统工程模型的统一方法论将工艺设计技术、技术管理方法与多点技术应用进行有效集成,实现飞机总装的数字化敏捷制造,为数字化环境下的飞机总装提供支撑。     

PLM协同环境下航空复杂产品工艺更改技术研究

对某航空制造企业工艺更改过程进行分析,总结当前工艺更改管理中普遍存在的问题。结合航空复杂产品自身特点,提出了符合航空制造企业实际工艺更改业务需求的工艺更改模型。以CAPPFramework与Teamcenter集成开发为基础,建立了相应的工艺更改模式,并详细阐述了工艺更改在该集成系统中的实现过程。     

可靠性系统工程的理论与技术框架

简要回顾了可靠性系统工程的形成过程,以产品故障为核心,阐述了可靠性系统工程的概念与定义,把认识产品故障发生规律和故障表现规律作为可靠性系统工程基础理论,把故障预防技术、故障控制技术和故障修复技术作为可靠性系统工程的基础技术,把基础技术的集成作为可靠性系统工程的应用技术,从而初步建立了可靠性系统工程的理论与技术框架,细化了可靠性系统工程的学科内涵。可靠性系统工程作为初现的新学科,虽然尚未达到严格定义与清晰表达的完善状态,但是我们完全有信心期待其作为一种新的方法论,帮助工程设计人员更好地完成工程系统的设计。     

航空制造企业面向协同的工艺并行设计系统研究与应用

提出了面向协同的工艺并行设计方法。分析了CSCW技术及制造企业工艺技术工作的应用现状,建立了工艺协同设计模型。以某航空制造企业基于CAPPFramework和Teamcenter集成开发的协同工艺设计系统为背景,建立了CSCW-CAPP的系统架构,对工艺协同设计中的关键流程进行了详细论述,并以XML为工具进行了协同系统协同过程的通信、合作和协调的形式化描述。     

基于系统工程 V模型的航空发动机正向设计方法

针对国内航空发动机研制面临需求分析和需求验证薄弱、正向研发能力欠缺的情况,在民用飞机及系统开发指南要求的基础上,构建了基于系统工程 V模型的航空发动机正向设计流程,从需求定义、需求分析、需求确认、功能分析、功能危害性分析、逻辑架构设计、物理架构设计与权衡、设计实现、系统安全性评估及产品集成与验证等方面开展航空发动机的正向设计。将建立的基于系统工程 V模型的航空发动机正向设计流程应用到某型航空发动机的设计中,利用 DOORS软件进行航空发动机设计的需求定义,采用故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)法进行系统安全性评估,有效提高了航空发动机正向设计的能力和水平。对于提升航空发动机研制质量,交付满足用户需求的航空发动机产品具有重要意义。     

基于.NET的航空锻造知识管理系统框架的研究

通过对目前国内航空锻造企业的调研针对航空锻造企业知识管理的需求,对航空锻造知识进行分类总结,利用面向对象技术建立了航空锻造模型。在VS2008的软件平台上提出了一种基于.NET平台的航空锻造知识管理系统框架,并以某一航空锻造企业为例开发了航空锻造知识管理系统,具有知识信息结构化、知识管理流程化、知识检索快捷化等特点,并实现了和CAPP系统集成,实现了锻造知识资源的共享,初步实现了锻造工艺的智能设计。     

微型定位导航授时系统集成设计

针对定位导航与授时系统的微小型化、一体化应用需求,提出了一种微型定位导航授时(Micro-PNT)系统集成方案,该方案是微小飞行器在GNSS拒止条件下可靠工作的有效解决手段。系统基于电路刚挠一体化工艺和器件空间布局优化技术,集成了MEMS惯性仪表、芯片级原子钟、处理器、电源芯片等功能器件,实现了系统的微型化、一体化。文中阐述了系统的集成架构和软件工作流程。通过系统样机的研制,验证了集成方案的可行性。通过分析系统样机的集成特点,指出其微型化存在的问题。最后,结合关键器件和三维微系统集成技术发展,给出了Micro-PNT微系统集成架构。     

一种基于AADL的航空电子系统仿真和验证技术

飞机系统集成化程度的提高增加了对航空电子系统设计和分析的难度,同时也对安全性需求等系统特性的验证提出了更高的技术要求。对基于结构化分析和设计语言(AADL)的系统建模和仿真流程及相应的评估分析能力进行了介绍,并在基于AADL的航空电子系统建模框架下,提出基于AADL的航空电子系统仿真评估和验证方法,利用结构化分析和设计语言AADL构建航空电子系统典型子系统的正常模型和错误模型,并以此建立系统的扩展模型。在此基础上,利用形式化方法对系统模型进行描述并转化为Kripke结构。最后对系统模型进行模型仿真和特性验证,验证所构建的系统架构和设计逻辑是否符合系统设计特性需求。     

运用“V”模型开展型号标准化工作的研究

把系统工程理论与标准化原理相结合,运用基于模型的系统工程方法论,从"V"模型构建和运用方面阐述了其中各标准化活动的建立、运行和验证。通过"V"模型架构设计型号标准化工作,使标准化能力在型号研制中实现价值最大化。     

基于贝叶斯模型平均的航空发动机可靠性分析

针对不同失效模式的特点,利用航空发动机状态监测信息,分别采用Gamma过程、Wiener过程和Weibull分布建立可靠性分析模型.采用贝叶斯模型平均（BMA）方法,分析不同失效模式对可靠性影响,对航空发动机可靠性进行集成分析.通过算例跟踪某在翼航空发动机可靠性水平,基于贝叶斯模型平均的航空发动机可靠性模型的计算误差率低于单一可靠性分析模型,计算结果误差率低于1%.说明多模型集成可靠性技术在复杂系统运行可靠性分析中的有效性和准确性.      

基于模型的航电系统集成验证技术研究

为了满足系统集成度高、交联关系复杂的航电系统集成验证需求,提出了基于模型的航电系统集成验证技术。详细介绍了基于模型的航电系统仿真和测试方法,航电系统仿真建模规范,以及基于模型运行的航电系统集成验证平台。通过在航电系统集成过程中的应用,基于模型的集成方法有效地提高了航电系统集成效率,保证了航电系统集成准确度。该方法可应用于航电系统全数字集成、半物理集成和全实物动态集成,保证各阶段试验的衔接,持续提升航电系统集成工作的技术水平。     

基于MBD的数控加工工艺设计系统

MBD模型作为制造过程中唯一依据逐步成为航空制造业的发展趋势,并已应用到CAD/CAM中。但MBD技术尚未在CAPP中展开应用,导致MBD数据集在CAD/CAPP/CAM的集成设计制造过程中无法连续传递。针对航空数控加工需求,建立了基于图层的数控加工MBD工艺模型,提出了基于MBD的数控工艺设计流程,并设计开发了基于MBD的数控加工CAPP系统,实现了UG平台上集成设计制造的MBD应用。     

基于RFLP模型的飞机复杂系统总装工艺流程设计

从新一代飞机复杂系统的典型特点、飞机研制集成验证需求以及飞机总装工艺流程设计的挑战出发,通过系统工程中验证与评估(Verification&Validation)的方法构建了飞机系统产品设计与工艺设计的统一模型,并进一步提出了使用系统工程RFLP(Requirements–Functional–Logical–Physical,需求–功能–逻辑–物理)模型来支持总装工艺设计的方法,实现了飞机系统间交联设计信息与总装工序工作间的双向传递。对该方法进行初步的案例应用,在工艺早期概念设计阶段论证了其可行性。     

基于过程规范语言的复杂工艺过程模型建立方法

 使用基于本体论的过程规范语言（PSL）对制造过程信息进行规范,已成为过程信息集成的重要发展趋势。针对零件复杂工艺过程信息中存在的资源多样性、工序次序无关性等特点,讨论了PSL理论在工艺过程领域的应用模式,提出了一种采用PSL建立复杂多工艺过程模型的模型构建方法和描述方法,并建立了基于PSL的工艺过程信息建模平台,同时实现了在计算机辅助工艺设计系统中的初步应用,为进一步探索PSL在制造信息系统集成中的应用提供了可参考的经验。     

大型特殊布局无人机系统科研试飞

针对大型特殊布局无人机系统科研试飞特点,运用基于模型的系统工程方法论,在"需求分析与集成验证"过程构建V模型,在科研试飞实施过程采用霍尔三维结构模型,综合运用两个模型优化科研试飞过程,提高效率和质量。     

基于时间延迟理论的航空发动机维修优化模型

在对航空发动机维修现状进行分析的基础上,阐述了包括缺陷和故障两个因素的时间延迟模型的概念及其原理,并在系统分析航空发动机故障特点和维护特点的基础上,建立了航空发动机维修优化模型.通过对航空发动机维修周期模型进行实例研究,验证表明,时间延迟模型能够明显优化发动机的维修周期,提高航空发动机维修效能.     

航空钣金件数字化集成制造系统构建与应用

钣金件数字化制造是航空产品制造数字化的基本组成部分.为满足现代航空产品研制对钣金件制造能力的需求,实现航空钣金件从传统制造模式向数字化制造模式转变,以工艺数据库为核心,数字化技术为手段,基于知识的设计方法为辅助工具,构建了以制造模型定义和工艺数据库为基础的钣金件数字化制造方法与集成制造技术体系,建立了钣金件数字化制造系统,适应了航空产品数字化制造技术的发展要求.     

面向PLM基于3D产品模型的航空产品数字化工艺技术研究

针对航空产品研制特点,深入分析了面向PLM基于3D产品模型的航空产品数字化工艺内涵,建立了面向PLM基于3D产品模型的航空产品数字化工艺模型.并以PLM和3D技术为基础,对航空产品面向PLM基于3D产品模型的数字化工艺关键技术进行了详细分析,以有效地缩短航空产品研制周期,提高航空产品质量和生产效率.