基于MBD的关联设计技术在飞机研制中的应用

MBD技术可以保证产品全生命周期过程中数据源的唯一性,实现上下游数据的无缝对接,有效提高产品设计效率。主要研究MBD的表达方式及关联设计中骨架模型的建立方法,阐述骨架模型的工作原理。结合飞机型号研制,首先进行总体骨架、接口骨架、部段骨架和部件骨架模型的定义,进而实现设计内部各专业“自顶向下”的关联设计,并以MBD数据集作为飞机研制过程中的唯一数据源,工艺、工装、检验人员在MBD数据集基础上开展并行协同的关联设计,有效地改善团队之间的沟通,使设计更改变得简单、快速,减少了设计错误,缩短了产品的研制周期,提高了设计质量。     

飞机装配型架骨架优化布局方法研究与应用

装配型架的骨架布局设计需要综合考虑与装配产品和定位夹紧件的约束关系,设计过程繁琐复杂,且很难达到最优设计。为了提高骨架的设计效率和设计质量,提出一种基于最小二乘法的骨架优化布局方法。首先基于最小二乘法建立了骨架优化布局的数学模型,其次建立了不同装配产品定位特征分布情况下的模型最优解求解算法,最后以CATIA系统为平台基于CAA二次开发实现了该骨架优化布局算法,通过某型飞机翼面和前机身产品验证了该算法的有效性。该方法使骨架布局设计更简单快捷,且是优化设计结果,能有效缩短设计周期,大大提高骨架设计质量。     

商用航空发动机数字化装配工艺设计系统

基于模型的定义技术在航空发动机结构设计中应用广泛。针对商用航空发动机装配工艺设计工具应用问题,以产品数 据模型为核心,提出基于TeamCenter&Cortona3D集成的设计思路。打通产品装配工艺设计业务链,构建基于模型的数字化装配工 艺设计环境,自上而下实现基于模型的装配工艺任务规划、基于模型的装配工艺/ 工装设计与仿真验证,实现面向装配制造的工艺 设计,从而提高商用航空发动机装配工艺设计效率和质量,缩短产品研制周期。     

飞机装配型架中骨架的数字化设计原理及实现

骨架设计对型架的总体性能和研制进度具有重要的影响。因此,在FixCAD系统的研制中,将骨架的数字化设计方法作为一个主要的问题,开展了专门的研究。但是,由于这些研究未考虑到现在的骨架结构中含有曲轴线和新型材元件的情况,其研究成果已不再适应于这些骨架结构的设计。为此,从对骨架轴线的抽象定义、表示和计算入手,探索和提出全新的骨架数字化设计技术,从根本上解决现有方法存在的局限性。具体包括:(1)根据骨架结构轴线及其设计方法的特点,提出线元、线列和线链等新概念,建立线元逻辑端矢的计算算子;(2)应用所提出的概念和算子,构建骨架的轴线模型、元件端面法矢计算方法、设计过程模型以及元件造型算法等;(3)介绍利用所建立的数据模型和算法技术实现的"骨架数字化设计子系统"及其应用。最后,总结了所介绍的技术特点和意义以及后续研究重点。     

电液伺服阀阀体光整加工方法及工艺

随着数控加工技术、精密加工技术的不断发展,阀体表面尺寸精度及各表面几何形状精度已不是阀体加工质量的主要问题,目前已能很好地保证.而作为影响阀体表面质量主要因素的尖边、毛刺等已成为制约阀体加工质量提高的主要问题. 尖边、毛刺对 伺服阀产品的危害 1影响装配精度 尖边、毛刺的存在明显影响阀体尺寸的测量.阀体上精密安装孔较多,有过盈配合、间隙配合.因此尖边、毛刺导致的测量偏差直接影响装配精度,从而导致产品可靠性降低.     

飞机装配型架骨架的关联设计原理及算法

为了解决飞机装配工装设计过程交互繁琐、效率低等问题,提出了一种基于装配件三维包围盒的型架骨架关联设计原理和算法。首先根据型架骨架的结构特点及其与装配件尺寸的关联性对骨架结构进行了分类;其次研究了骨架关联结构的设计原理并给出了相应的算法流程;最后以CATIA系统为平台在VC++开发环境下基于CAA开发和实现了该算法。通过实例测试验证了所建立的骨架关联设计技术是可行的。该技术可用于实现装配型架的结构及其尺寸随产品结构的修改而自适应更改,从而提高装配型架的设计效率和确保装配型架的设计质量。     

复合型跨声速风洞AGARD—B标模设计与加工制造方法

提出一种内部嵌套金属骨架／外部光敏树脂快速成型制造复合型跨声速风洞模型的方法,以AGARDB标模为验证实例,介绍了复合型模型内部金属骨架与光敏树脂外形结构设计与加工制造方法,并完成了验证模型机翼金属骨架结构优化设计;对验证模型的强度、刚度校核与试验系统振动分析结果表明,在跨声速范围此方法基本可行。与金属模型相比,复合型模型减小了风洞模型重量,提高了模型一支撑系统固有频率,缩短了模型设计与加工周期。     

对内孔槽位置尺寸的精密测试

在液压附件中,阀体(如图1)内孔槽位置尺寸的正确与否,对油路开、闭起着非常重要的作用。若某一尺寸超差,测试者应向操作者提供准确的数据,以便及时重新调整机床和刀具。因为阀体工作时起作用的部位是槽口,即要求槽口相互之间的位置尺寸应控制在规定的公差范围内(如图2)。加之某些阀体孔小、槽浅、精度高,因此,对其准确地测试已成为当前的一项关键。对于阀体内孔槽口位置尺寸的测量,无论是过去或现在,部属各厂多数采用常规测量方法,即采用专用样板控制最大和最小极限尺寸;采用一种专用量具进行直接测量;也有用“浇铸法”获得内孔槽的模型后,再用光学仪器对阀体模型进行测量。上述方法测量误差大、效率低。     

装备保障系统配置管理模型

对装备保障系统分解结构进行了研究,分析了装备保障系统分解结构建立过程中的配置管理需求,抽象出了装备保障系统配置管理的范树模型,根据保障系统数据结构的特点建立了信息模型,利用统一建模语言(UML)中的活动图建立了保障系统配置管理的过程模型,并给出了基于飞机装备保障系统配置管理的实际简化案例,可以为保障系统自上而下的设计过程提供建模指导,对保障系统设计过程中多系列、多方案、多视图的繁杂产品数据配置过程进行有效的处理.     

陶瓷骨架线圈部件灌渗工艺技术的研究

为提高陶瓷骨架线圈部件的合格率,改进了工艺方法和绝缘材料,设计了与之相适应的灌渗模具,经过一系列的工艺试验,提升了该产品的合格率.     

基于信号完整性分析的高速数字PCB板设计方法

通过对传统PCB设计与基于信号完整性分析方法的高速数字PCB设计的对比,介绍了一种基于信号完整性分析的高速数字信号PCB设计方法。在该设计方法中,首先对所有的高速数字信号建立起PCB板级的信号传输模型;然后通过对相应的信号传输模型进行完整性计算与分析来寻求能满足设计要求的布线规则;最后在相应布线规则的基础上来完成高速PCB板的设计和校验。实践表明,该设计方法可有效提高产品的设计性能,大幅缩短产品开发周期和降低开发成本,具有较好的实用价值。     

机电产品安全风险评价模型研究

目前，我国的机电产品在其全寿命周期中基本上不做安全风险评价，一个重要的原因是缺乏有效的风险评价模型。为此，本文提出了一种适合于我国机电产品在设计阶段进行风险评价的通用模型。     

基于模型的设计综合方法在综合数据管理系统中的应用

本文介绍了Harmony的基于模型的设计综合方法,并采用该方法对综合数据管理系统进行设计综合.其设计综合流程包括:架构分析、架构设计和详细架构设计.对每个阶段的活动及其产物进行了描述,并给出了每个阶段在实际系统中的应用结果,最后说明了设计综合阶段完成后应给后续软硬件开发人员的交付物.应用结果表明,该设计综合方法能较好地衔接系统功能分析和软硬件开发阶段,并能基于模型对系统架构进行设计综合及验证,增强了系统设计综合结果的可靠性.     

测试性建模以及测试性验证试验应用

鉴于用户对航电产品测试性要求的不断提高,因此在签署协议时已经规定了产品的测试性定量指标以及开展测试性建模和测试性验证试验的要求。首先收集产品测试性设计信息,梳理产品研制阶段开展测试性建模分析的流程,根据测试性建模的结论以及改进建议迭代产品设计,再开展测试性试验验证测试性建模分析的正确性,对改进后测试性设计进行验证,以实现产品的测试性设计迭代与增长,判定产品的测试性水平是否达到规定的要求。     

A methodology for constructing the aircraft design schema

Aircraft collaboration design is based on a unified set of schemas containing data and model representations and interfaces across disciplines. The aircraft design schema is a central data model that specifies the paradigm for the representation of a full lifecycle model of aircraft design. The construction of the schema currently lacks theoretical guidance. This paper designs a novel methodology to construct the aircraft design schema, a fully functional, logical, and self-consistent methodology. The methodology defines a schema matrix that includes implementation strategies, principles, processes, meta-object facility, views, scenarios, and products. The aircraft conceptual design schema is constructed according to the methodology, which is a hands-on approach to help understand the concept and implementation. The features of the methodology are analyzed, and the methodology and the aircraft conceptual design schema are presented to address the pain points of multiple solution trade-offs, multiple iterations, and multidisciplinary coupling in aircraft conceptual collaboration design.     

数字孪生技术在飞机设计验证中的应用

随着工业4.0技术的发展,数字孪生技术正在不断渗透到工业生产和新产品研发的各个领域,并为新产品研发带来综合性能整体优化、研发成本降低、研制周期缩短等优势,是提升新产品市场竞争力的重要手段。在现代民用飞机研发过程中,从型号需求、初步定义、详细设计、生产试制、试飞取证和运营维护等产品全生命周期内,都可以利用数字孪生技术,实现虚拟和物理的无缝对接,尤其在飞机设计验证方面,更可以做到更优、更广、更快、更省。然而,在我国民用飞机研制项目中,还未形成数字孪生应用体系。本文通过对飞机架构模型设计、多模型构架集成以及模型参数辨识和验证几个方面,对数字孪生技术在飞机设计验证过程中的应用技术进行了探讨。经研究发现,数字孪生技术对飞机型号研制各阶段的设计验证,尤其是集成试验验证提供了重要的指导作用和技术支持,为民用飞机适航验证和运维服务提供了更快、更经济、更强有力的支持与保障。     

基于Matlab的飞机起落架着陆动态仿真研究分析

机械系统动态仿真技术是机械产品设计开发的重要辅助手段之一,通过对机械模型进行各种动态性能分析,然后改进机械产品的设计方案.本文对某机型支柱式起落架建立了基于Matlab软件的动态仿真模型,并进行了仿真分析和参数优化设计.结果表明,仿真结果与实验结果吻合,参数优化设计合理.所以,基于Matlab软件的动态仿真是可行的.同时所建立的动态仿真模型也为进一步研究起落架的样机试验奠定了基础.     

综合邮件过滤系统在PDM中的应用研究

针对解决企业产品数据管理中共享数据和动态传送文档问题,提出了一个高效过滤垃圾邮件的解决方案.方案综合平衡了黑白名单技术,贝叶斯算法的优点和缺点,通过分析垃圾邮件关键词的统计概率分布,建立了贝叶斯概率模型,并设计和实现了一套综合邮件过滤系统,实现了精确而智能的垃圾邮件过滤.     

机身上壁板复合材料蒙皮数字化成型工艺

为解决树脂基复合材料复杂结构件工艺难以实现问题,采用三维工艺模型设计、铺层工艺仿真、铺层样片排版与数控下料、激光投影铺层定位等数字化技术,不但从根本上改变了传统的复合材料构件生产方式,解决了工艺技术难题,而且在缩短研制周期、提高产品质量,降低研制成本等方面都取得了显著的应用效果。     

MBD技术在航空发动机设计中的应用

为解决MBD技术在航空发动机设计应用中的标准规范不统一和标注信息管理等问题,结合行业特点,制订了独特的通用+典型零部件MBD行业标准,同时,考虑到知识信息表达和多领域应用,提出了基于视图的标注信息(Definition Based Model Views-DBMV)管理方法,使得3维MBD模型成为惟一有效的知识信息数据源贯穿应用于产品的全生命周期,成功将MBD技术工程化应用于航空发动机结构设计中。