第一届航空CAE技术发展论坛

<正>会议主题智能化CAD/CAE集成技术会议内容面向航空产品的CAD/CAE集成设计系统多学科、多尺度CAE仿真技术CAE的平台技术与应用可靠性分析与CAE工程稳健设计CAE在航空、航天工业中的应用     

航空结构分析CAE软件发展现状与未来挑战

结构分析CAE软件是核心技术研究的重要手段、重大装备研制的根本保障和智能制造推进的关键支撑,高水平自主可控(航空)结构分析CAE软件对航空科学技术领先创新和装备研制体系完整安全具有重大战略意义。深度梳理了国内外结构分析CAE软件的发展历程,系统分析了其一般性发展规律。从软件的技术复杂度、研发周期、装备需求和可靠性等4个维度,剖析了自主结构分析软件研发面临的时代挑战;从通用分析功能群、专用分析工具链和国产数据资源池3个层次阐述了自主(航空)结构分析CAE软件发展的广义内涵、总体思路和关键技术。最后,基于目前工业软件的世情国情和科学发展规律,展望了自主可控(航空)结构分析CAE软件的未来之路。     

CAE技术在飞机地面设备设计中的应用

近年来,随着计算机技术的不断发展和CAE软件系统的不断完善,CAE技术在国内航空领域有了越来越广泛和深入的应用,并逐步向设计、分析和制造无缝连接的一体化方向发展。但是,CAE技术在飞机地面设备设计中的应用却还只是刚刚起步,既落后于在整个飞机设计中的应用水平,又远远落后于国外的应用水平。在简要介绍CAE技术的发展现状的基础上,结合在飞机地面设备设计过程中的实际应用情况,着重论述应用CAE技术对地面设备设计所带来的变化。     

航空CAE的发展与应用中的数字化瓶颈

回顾了航空CAE技术自主创新发展的历史与成果,综述"十五"期间若干CAE应用实例,并针对当前应用中的数字化瓶颈问题提出了思考.     

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。     

材料数据库在发动机叶片强度集成系统中的应用

本文简要地介绍了航空发动机叶片强度集成系统中材料数据库(MADB)系统的作用及设计技术。     

基于Web Service的航空基础数据库应用体系架构探索

简要介绍了Web Service技术,提出了一种新的基于Web Service的航空基础数据库应用体系架构,并对这种架构应用于航空行业的前景进行了分析.这种架构以Web Service组件技术为基础,适合于构造分布、开放、动态的信息化集成系统,能有效解决企业数字化过程中涉及的基础数据库共享和系统集成问题.     

仿真驱动设计——本刊总编辑刘柱对话Altair航空总监JeffWollschlager先生

Altair是全球具有深厚工程技术底蕴的优秀CAE工程公司,在CAE建模、可视化、模拟、优化和工艺过程自动化等方面为全球的客户提供先进的产品工程方案,引领着工程技术发展的世界潮流.2001年Altair在中国成立全资子公司,致力于中国区的业务拓展和客户服务.今年是Altair进入中国10周年,本刊有幸对Altair航空总监Jeff Wollschlager先生进行了专访,就Altair在航空航天领域的复合材料技术、CAE技术应用及与中国航空企业合作情况等话题进行了交流.     

终结航空航天产品的研发缺陷

现代制造工业是CAE技术发展的摇篮,各种CAE技术正是在以航空、航天、汽车、船舶、电子为主的实际工业应用的推动下,在不到半个世纪的时间里迅猛发展起来的.     

国防CAE软件应用调查报告

CAE,即计算机辅助工程,主要指用计算机对所设计的产品的功能、性能与可靠性等进行计算和优化设计,对未来的工作状态和运行环境进行模拟仿真,并优化设计方案,以证实未来工程产品的实际性能。CAE可以用于静/动力学分析、流体力学分析、振动/弹性分析、热传导分析、噪声分析、辅助实验设计和虚拟样机制造等方面,并为上述领域的工作带来革命性的变化。目前,CAE工具已成为工程师们基本的工作手段,很多领域已是必须依靠CAE才能有效工作,例如在航空领域中,由于对产品高性能和高可靠性的需求,因此对CAE仿真平台也提出了更高的要求,航空企业迫切需要通过高性能的仿真平台对不同部件进行系统开发,以便在设计的初期阶段就可以对系统关键属性进行仿真分析。本次调查以问卷形式,面向CAE软件供应商、相关领域用户和相关研究机构3个方面展开。在CAE供应商方面,主要面向在国防领域有较多应用的供应商,如:安世亚太、ANSYS、ABAQUS、MSC、LMS、ESI、SAMTECH、DS、Altair、Solidworks和紫瑞CAE等;相关领域用户主要有:航空制造工程研究所、南京液压机电研究所、第一飞机设计研究院、沈飞集团、齐二机床集团、航天一院、航天五院...     

基于仿真的机械产品设计系统

分析了现有CAD/CAE方法与产品设计的需求差异,指出:首先,性能分析与设计是机械产品设计的核心;其次,集成了CAD/CAE技术的产品设计应该是以CAE为中心的设计过程。提出了基于仿真的产品设计方法,构造了一种面向性能的产品设计系统。     

PDM技术在机械可靠性设计分析中的应用研究

多领域工具集成是复杂产品虚拟样机设计仿真需要解决的技术问题之一.提出了一个面向服务集成、具有良好开放性、基于标准的、即插即用的机械可靠性设计分析多领域工具集成平台,以及基于产品数据管理(PDM)技术的机械可靠性设计分析虚拟样机体系结构.讨论了如何面向模型数据管理实现设计和协同分析过程中CAD/CAE工具与PDM的综合集成.最后,以某空间结构锁系可靠性设计分析为例,简要介绍了基于CAD/CAE工具的机械可靠性一体化设计、分析方案,以及如何采用应用封装技术实现基于PDM的机械产品可靠性协同建模和分析.     

一种参数化轻量化涡轮盘结构的CAD/CAE集成方法

针对一种轻量化涡轮盘结构的特点,分析了参数化CAD/CAE集成过程的文件与输入参数的关联性.编写C/C++程序,利用UG/OPEN API实现参数化建模,通过修改脚本并基于单向流固耦合算法有序调用CAE软件执行脚本的方式实现关联文件与输入参数关联,从而实现参数化涡轮盘CAD/CAE过程自动集成.程序运行效果显示,相比人工执行同样的一次CAD/CAE流程,该方法至少要快54min,说明了该方法有效提高了轻量化涡轮盘的设计分析效率.      

多学科优化技术在空间结构锁可靠性设计分析中的应用

 多领域协同建模仿真是复杂产品虚拟样机设计分析需要解决的关键技术问题之一。利用CAD/CAE工具搭建的空间结构锁多柔体虚拟样机模型,综合考虑了强度、动力学、空间环境影响等因素,在协同设计分析和协同建模仿真的基础上,开展了基于可靠性的多学科协同设计分析。并深入讨论了协同建模仿真实现中的数据综合、过程综合等关键技术。通过多学科协同设计分析和建模仿真,找到了空间结构锁的可靠性薄弱环节,并结合多学科优化技术,实现了空间对接锁基于可靠性的设计优化,进一步提出了通用的复杂机电系统基于可靠性的多学科设计优化方案,并开发了能协同三维建模工具（如PROE）,有限元分析工具（如MSCPATRAN,NASTRAN,ANSYS）和动力学分析工具（如MSCADAMS）进行复杂机电系统可靠性分析的通用工具平台ARAMS。     

HSCAE模流分析应用技巧

目的剖析模流分析应用的一些技巧;方法采用模具CAE技术,借助HSCAE方法;结果使模具制造时间缩短约30%,一次试模成功率提高约50%,成本下降约10%;结论应用CAE技术从根本上改变传统的产品开发和模具生产方式,缩短模具设计周期,节约生产成本。     

CAD/CAE在飞机改型设计中的应用

结合某试验机承力密封框结构件的研制 ,开展先进CAD/CAE系统在飞机改型设计中的应用研究 ,其中包括 :简要介绍应用先进的CAD/CAE系统 ,进行承力密封框的三维数字化建模 ,包括建立三维结构模型和有限元分析模型 ;根据承力密封框的使用环境和设计要求 ,确定对其进行刚度和强度分析时所需的各种主要参数 ;应用CAE系统计算承力密封框的刚度和强度 ,分析计算结果。最后 ,总结了先进CAD/CAE系统在飞机改型设计中的应用效果     

CIEM系统工程集成技术

 应用数据库技术、文档管理系统和通用数据文件格式实现大型计算机辅助设计集成系统的数据管理、信息交换,在统一执行控制系统的操作下,实现程序流的运行和数据流的管理,同时为用户提供良好的用户界面,这样形成了CIEM集成系统框架。在此基础上集成了飞机设计的大量应用程序和图形软件,形成程序流和数据流,即CIEM集成系统的集成技术。     

基于模型的载人航天器研制方法研究与实践

载人航天器具有系统规模大、技术难度高、单件小批量、无法通过多次飞行持续完善设计、可靠性要求高等特点。当前载人航天器研制中仍存在着参数化和模型化程度不高、基于模型的系统综合仿真验证不足、研制各环节缺乏数字化集成等问题，传统基于文本的系统工程方法已无法满足研制需求，亟需采用基于模型的系统工程方法。本文针对载人航天器的研制现状和应用需求，提出了面向载人航天器全生命周期的模型体系，定义了需求模型、功能模型、产品模型、工程模型、制造模型、实做模型等六类模型，提出了基于模型的研制流程，包含系统设计闭环验证、产品设计闭环验证、实做产品闭环验证3个验证环节，并深入探索了各研制环节中不同模型间的传递与关联关系。以某型号载人航天器为应用基础，系统地验证了提出的方法。     

飞机设计域向工装域映射机理研究

为提高某飞机制造企业产品设计、工艺规划和工装设计的协同设计效率和响应速度,对三者之间的映射机理进行研究。首先依据企业需求,定义飞机设计域、工艺域和工装域的信息构成;然后,明确飞机设计-工艺-工装之间的有机联系,构建基于多色集合理论的分层映射模型,给出映射模型的建模原理和建模流程,从而实现飞机部件从设计特征到工装概念设计特征的映射;最后,开发了相关设计工具并在该公司某机型舱门骨架的装配工艺规划和工装概念设计中进行应用验证,为实现飞机设计-工艺-工装的一体化设计奠定了理论基础和实践基础。