先進設計手段是融合最新科技成果,適應當今社會需求變化,在設計過程中所應用的高水平的各種技術方法和手段的總和。
計算機技術的飛速發展和廣泛應用、信息化與工業化的深度融合,深刻影響著設計生產過程,同時也改變了設計環境,促進了先進設計手段的發展。大飛機是先進設計制造技術的集中體現,反映著時代的進步。隨著數字化、自動化、精確化設計制造技術在大飛機中的應用和實踐,以立足國內、自主設計、自主創造為宗旨的中國大飛機設計制造技術也在經歷著不斷的突破和進步。
MBD技術的應用
傳統的飛機設計依據二維圖紙、技術條件等技術文件,通過專業的繪圖反映產品的幾何結構及制造要求,實現設計與制造的信息共享和傳遞。20世紀末,隨著數字化技術的飛速發展,CAD已從單一的繪圖功能發展到應用數字化手段進行三維產品設計,并且在虛擬環境下進行數字化三維設計和裝配過程仿真,對產品的定義進行形象化表達,極大地提高了工作效率。
但由于設計、制造工程師缺乏對數字化產品非形狀信息定義的統一形式化方法,使得傳統的二維圖紙仍然沒有退出歷史舞臺,即便是數控機加零件,也需要將三維數模轉化成二維圖紙,以便將僅靠形狀無法表達的非形狀信息遵循傳統的制圖標準在二維圖上示出。由于產品數據定義以二維和三維形式來共同表述,下游用戶(如應力分析、工藝、工裝、工人、檢驗、客服等)在工作之前要花大量的精力和時間認真閱讀三維數模和二維圖樣。特別是對于較復雜的結構零組件,有時會存在二維與三維不一致的問題,甚至有時個別零組件用二維圖紙和文字都難以清楚描述,下游用戶不得不求助于設計人員去解釋。假若按照錯誤的理解去執行,會造成費用和時間的巨大浪費,不能充分發揮數字化技術在設計制造中的優勢。
MBD(Model based Definition)技術的應用是對傳統飛機研制模式的一次變革,美國波音公司于2004年在787飛機研制中首先使用該技術。我國在大飛機設計中應用了MBD技術,它是基于三維模型的產品數字化定義,也就是常說的三維標注模型,將傳統二維圖紙上的信息在三維立體數模中表述,集成了三維空間尺寸、公差標注和制造要求標注在內的非幾何特征信息, 把設計的所有信息以三維模型的形式定義,在沒有二維工程圖紙的情況下,實現對產品特征的描述[1]。在大飛機研制中,跟蹤研究MBD技術及其實施方法,建立了相應技術標準規范,新建了技術注釋庫,改造了標準件庫、材料庫等基礎數據庫,開發了針對各專業設計的一系列支持工具,建立了MBD模型規范化檢查手段,確定了MBD的技術方案,并在型號研制中全面應用,建立了基于MBD的全三維數字樣機。設計工程師能夠全面、清楚地表達設計意圖,實現對產品特征描述;制造工程師能夠在脫離了二維工程圖紙的情況下,直觀、形象、準確地理解執行設計意圖;并且所有的產品定義以信息量的形式傳遞,實現對產品信息的分類管理。
大飛機確定以MBD模型作為制造的唯一依據,設計只發放三維MBD模型,不再發放二維工程圖,有關設計、制造、檢驗等信息在MBD模型中表達。設計、制造、檢驗都依據統一的MBD模型實現信息共享和傳遞,結束了多年來以二維工程圖為制造主要依據的歷史,在無紙化的情況下提高上、下游的交互式程度。制造依據的轉變對現有的制造技術體系帶來重大的沖擊與挑戰,要求工藝設計、檢驗規劃設計和制造方式及技術進行適應性的改造, 促使制造技術體系發生歷史性變革,實現了基于MBD的設計制造一體化,標志著中國航空制造業已開始跨入全三維設計制造新時代,具有里程碑的意義。
關聯設計技術
傳統的飛機設計過程首先由總體外形和布置專業給出外形和布置數模作為結構和系統的設計輸入,結構專業據此開展結構設計,系統專業在結構設計過程中參照結構數據進行管線和設備的布置、系統設計等工作。上游設計的更改往往會引起下游設計的更改,特別是在初步設計階段,更改迭代頻繁,且這種影響關系通常以間接方式傳遞,比如協調文件、共享數模或口頭告知等,并在更改實施中通過元素替換等方式實現。其缺點是多專業并行設計更改不能及時傳遞,更改操作麻煩,且易發生更改數據不一致問題。
關聯設計技術是解決多專業并行設計非常有效的手段,在波音787飛機研制中,被列為10大創新技術體系之一。它是在三維設計過程中,通過參數化設計技術建立模型之間的相互依賴關系,通過上游設計的幾何特征(如點、線、面、坐標系等)作為驅動參數,建立模型與模型之間的驅動關系,同時配套以支持關聯設計的產品數據管理系統,從而實現上下游設計間的關聯[2]。關聯設計的核心是基于模塊劃分的理論模型(也稱骨架模型)和接口體系定義,接口就是下游設計參考上游設計的幾何元素,把決定設計對象的具有聯系的接口的集合稱為設計對象的骨架,對應的數模稱為骨架模型。關聯設計以骨架模型和接口描述飛機全機數字樣機的各級設計輸入,同時對接口和骨架模型的命名、接口、引用方式等進行規范,并對產品結構進行合理的劃分,形成產品骨架模型的合理層次關系;采用在線設計技術,在管理系統控制之下建立總體、結構、系統等專業設計的MBD模型之間的關聯關系,形成完整的關聯設計體系。關聯設計通過多專業模型之間幾何元素的發布和引用關系,實現飛機研制中上、下游專業設計輸入與設計輸出之間的影響、控制和約束關系,由此實現上游設計發生變化時,下游的設計可以自動更新。
在大飛機設計中,借助數字化技術,通過骨架模型建立、控制和傳遞這種影響關系,實現上下游設計信息的快速傳遞與更改驅動,實現了各專業的自動化關聯設計,保證了結構、系統布置設計數據的唯一性和一致性。骨架模型的幾何元素與共享機制對數據共享和自頂向下的設計模式提供了強有力的技術支撐,也有效支持了飛機結構和系統從總體布置到零件設計、裝配設計采用“自頂向下”的設計方式,大大提高了協同設計的效率和質量,見圖1 。
虛擬設計技術
虛擬設計技術以數字化虛擬仿真環境和數字化仿真平臺為代表,在大飛機研制中取得了重要成果和應用。目前,航空各主機廠、所基本在虛擬仿真環境下,通過數字樣機使裝配設計人員在可視化的虛擬環境下交互協同地對產品進行協調、檢查及維修性、保障性、安全性等分析。這樣在設計初期就可對產品所需功能/性能進行可視化的仿真及演示,可以及早發現設計存在的問題,從而及時加以改進,使傳統的基于經驗的設計轉為基于知識和仿真的設計,替代了過去飛機研制采用的實物樣機。
同時,各主機院所開發和應用了多專業相對獨立的仿真平臺,如在飛機方案階段應用總體協同仿真系統,實現了設計專業、工具、資源庫的集成,滿足了總體方案設計探索、反復迭代、多輪逼近、綜合協調、多解尋優和逐步深化的要求,提高了總體方案設計效率;為提高強度分析效率建立了飛機強度分析自動化平臺,通過強度設計流程化、計算方法標準化、強度報告自動化及其有限元模型與計算模型關聯驅動, 實現了全機各部位強度計算和多輪次強度設計自動優化、迭代,同時也提高了強度計算精度;通過結構綜合優化設計平臺,使得結構設計和分析流程化、規范化,并對飛機重量控制也起到了促進作用;此外,還建立了綜合生命保障數字化仿真系統、飛機通用機電數字化仿真試驗系統和飛機起落架數字化仿真試驗系統等多種仿真環境。
隨著飛機數字化仿真技術的發展,下一步的目標是將數字化設計、仿真分析與知識工程有機地結合起來,建立一個可實施柔性定制飛機設計流程、集成多專業分析軟件和管理飛機全生命周期分析仿真數據的、開放的、可擴展的飛機研制數字化仿真平臺,實現從數字樣機到性能樣機的飛躍。
快速建模技術
大飛機設計過程中,采用了大量整體結構。設計人員在有限的設計周期內,不僅要做好零件的參數設計與優化工作,還必須承擔繁瑣的三維建模任務。零部件的三維數模是直接體現產品質量的表征體,建模工作占用了設計周期內的大部分時間,這勢必導致零件參數設計與優化時間縮短,影響設計的質量。為了解決人力資源與設計工作量及設計周期之間的矛盾,提高效率、減少反復,構建高質量的結構數模,應用了整體構件的快速建模技術。
以機翼的翼梁、翼肋與壁板這些主承力構件為例,尤其是翼肋,數量眾多,設計過程繁雜。結構設計人員在建立翼肋三維實體模型時,針對不同肋位,需要面臨大量的相同特征的重復性建模工作。然而,對于整體翼肋而言,其在一定范圍內單一零件具有系列化的設計特征,一般包括上下剪切角片、上下緣條、腹板、支柱、長桁缺口等基本特征;在不同肋位處,各翼肋的基本設計特征和建模流程也大致相同。此外,在建立翼肋三維幾何模型的過程中,會產生大量的設計和引用元素,這些過程和特征元素交錯分布,為了在后期數模更改和參數調整時能夠迅速定位,找到相關的特征,需要將這些元素和特征進行規范化命名。過去,這個過程的工作和命名均完全依賴個人操作習慣,導致建模過程的層次不夠清晰、命名不夠規范,為后期的參數修改和校對帶來不便,影響工作效率。
通過分析各設計特征之間的幾何與拓撲關系,固化各設計特征的建模流程,將肋的典型特征進行分解并命名為剪切角片、緣條、腹板、支柱、支柱加強筋、長桁缺口等,在分析各特征的邏輯關系基礎上,采用“由外向內”的建模流程,進行特征分解及生成。在此基礎上,對建模過程中涉及的過程和引用元素、建模操作等進行規范化命名,并對翼肋建模過程中使用的CATIA各功能模塊和操作進行解析,分析各類操作(如平面生成、曲面偏移、厚曲面、實體分割等)的關鍵控制參數,使用VB語言對CATIA進行二次開發,設計各步操作的功能模塊,編程實現快速建模軟件工具的開發,見圖2、圖3。
此外,通過對CATIA軟件進行二次開發,還實現了壁板、梁、框等整體主承力構件的快速化、規范化、自動化三維建模。
通過建立結構綜合優化設計環境,開發了快速建模軟件工具,使得結構設計分析與幾何建模快速迭代,支持了結構快速設計優化及建模,減少了結構設計大循環周期,使得結構設計周期縮短40%以上。
基于Catia的二次開發工具包
在傳統的設計模式下,設計員將大量的精力放在二維圖紙的繪制中,采用全數字化的MBD模型后,增加了非幾何信息標識的產品模型成為唯一數據源,可以最大限度發揮計算機智能化、數字化批處理的優勢。為了提高工作效率,減少人工輸入產生的錯誤,開發了豐富的MBD支撐工具。通過CATIA軟件的二次開發,建立各種類型的智能模版和特征庫并進行參數化,用于輔助設計員快速完成產品定義,比如全三維設計模板創建工具,將零件分為機加、鈑金、復材、裝配等類型,根據類型特點實現自動創建CATIA模型特征樹節點,并添加相應通用的非幾何信息,設計師可根據具體情況增減或修訂相關內容。另外,還開發了通用附注填寫工具、標準件統計工具、三維連接定義工具、MBD模型檢查工具、屬性提取工具、EBOM自動生成工具、查找替換工具、重量重心測量工具、全三維設計數模數字簽名工具、工程更改文件自動生成工具等。這些工具的開發應用,都通過MBD相應標準規范設計流程、確定表達方式、給出操作方法,既規范了設計方法,又提高了工作的效率,使設計人員從繁重的勞動中解放出來,把更多的精力放在設計中,有效提高了飛機產品研制的效率和質量。
結束語
在大飛機研制中,應用MBD技術帶來了飛機研制方法和模式的變革;基于模塊的關聯設計技術提高了多專業的設計并行能力;虛擬設計技術、快速建模技術和基于Catia的二次開發工具包的應用,提高了設計的效率和質量。這些數字化技術促進了飛機研制模式的變革和流程不斷優化,使信息化管理水平不斷提升。展望未來,數字化、智能化、網絡化會進一步影響和改變設計手段,先進的技術手段會減少重復勞動,提供方便。隨著設計制造一體化趨勢的發展和以增材制造技術為代表的顛覆傳統制造理念的技術發展,設計創新的空間將會被充分釋放。
參考文獻
[1] 王乾平.MBD技術在飛機產品中的應用研究.飛機工程,2009(4):1-3,16.
[2] 劉俊堂.關聯設計技術在飛機研制中的應用.航空制造技術,2008(14):45-47.
[3] 王乾平,范林,吳旭輝.異地聯合研制模式下的基于全三維數字化技術的創新飛機研制體系研究.上海:2014亞太航空航天學術會議論文集.北京:中國航空學會,2014.
計算機技術的飛速發展和廣泛應用、信息化與工業化的深度融合,深刻影響著設計生產過程,同時也改變了設計環境,促進了先進設計手段的發展。大飛機是先進設計制造技術的集中體現,反映著時代的進步。隨著數字化、自動化、精確化設計制造技術在大飛機中的應用和實踐,以立足國內、自主設計、自主創造為宗旨的中國大飛機設計制造技術也在經歷著不斷的突破和進步。
MBD技術的應用
傳統的飛機設計依據二維圖紙、技術條件等技術文件,通過專業的繪圖反映產品的幾何結構及制造要求,實現設計與制造的信息共享和傳遞。20世紀末,隨著數字化技術的飛速發展,CAD已從單一的繪圖功能發展到應用數字化手段進行三維產品設計,并且在虛擬環境下進行數字化三維設計和裝配過程仿真,對產品的定義進行形象化表達,極大地提高了工作效率。
但由于設計、制造工程師缺乏對數字化產品非形狀信息定義的統一形式化方法,使得傳統的二維圖紙仍然沒有退出歷史舞臺,即便是數控機加零件,也需要將三維數模轉化成二維圖紙,以便將僅靠形狀無法表達的非形狀信息遵循傳統的制圖標準在二維圖上示出。由于產品數據定義以二維和三維形式來共同表述,下游用戶(如應力分析、工藝、工裝、工人、檢驗、客服等)在工作之前要花大量的精力和時間認真閱讀三維數模和二維圖樣。特別是對于較復雜的結構零組件,有時會存在二維與三維不一致的問題,甚至有時個別零組件用二維圖紙和文字都難以清楚描述,下游用戶不得不求助于設計人員去解釋。假若按照錯誤的理解去執行,會造成費用和時間的巨大浪費,不能充分發揮數字化技術在設計制造中的優勢。
MBD(Model based Definition)技術的應用是對傳統飛機研制模式的一次變革,美國波音公司于2004年在787飛機研制中首先使用該技術。我國在大飛機設計中應用了MBD技術,它是基于三維模型的產品數字化定義,也就是常說的三維標注模型,將傳統二維圖紙上的信息在三維立體數模中表述,集成了三維空間尺寸、公差標注和制造要求標注在內的非幾何特征信息, 把設計的所有信息以三維模型的形式定義,在沒有二維工程圖紙的情況下,實現對產品特征的描述[1]。在大飛機研制中,跟蹤研究MBD技術及其實施方法,建立了相應技術標準規范,新建了技術注釋庫,改造了標準件庫、材料庫等基礎數據庫,開發了針對各專業設計的一系列支持工具,建立了MBD模型規范化檢查手段,確定了MBD的技術方案,并在型號研制中全面應用,建立了基于MBD的全三維數字樣機。設計工程師能夠全面、清楚地表達設計意圖,實現對產品特征描述;制造工程師能夠在脫離了二維工程圖紙的情況下,直觀、形象、準確地理解執行設計意圖;并且所有的產品定義以信息量的形式傳遞,實現對產品信息的分類管理。
大飛機確定以MBD模型作為制造的唯一依據,設計只發放三維MBD模型,不再發放二維工程圖,有關設計、制造、檢驗等信息在MBD模型中表達。設計、制造、檢驗都依據統一的MBD模型實現信息共享和傳遞,結束了多年來以二維工程圖為制造主要依據的歷史,在無紙化的情況下提高上、下游的交互式程度。制造依據的轉變對現有的制造技術體系帶來重大的沖擊與挑戰,要求工藝設計、檢驗規劃設計和制造方式及技術進行適應性的改造, 促使制造技術體系發生歷史性變革,實現了基于MBD的設計制造一體化,標志著中國航空制造業已開始跨入全三維設計制造新時代,具有里程碑的意義。
關聯設計技術
傳統的飛機設計過程首先由總體外形和布置專業給出外形和布置數模作為結構和系統的設計輸入,結構專業據此開展結構設計,系統專業在結構設計過程中參照結構數據進行管線和設備的布置、系統設計等工作。上游設計的更改往往會引起下游設計的更改,特別是在初步設計階段,更改迭代頻繁,且這種影響關系通常以間接方式傳遞,比如協調文件、共享數模或口頭告知等,并在更改實施中通過元素替換等方式實現。其缺點是多專業并行設計更改不能及時傳遞,更改操作麻煩,且易發生更改數據不一致問題。
關聯設計技術是解決多專業并行設計非常有效的手段,在波音787飛機研制中,被列為10大創新技術體系之一。它是在三維設計過程中,通過參數化設計技術建立模型之間的相互依賴關系,通過上游設計的幾何特征(如點、線、面、坐標系等)作為驅動參數,建立模型與模型之間的驅動關系,同時配套以支持關聯設計的產品數據管理系統,從而實現上下游設計間的關聯[2]。關聯設計的核心是基于模塊劃分的理論模型(也稱骨架模型)和接口體系定義,接口就是下游設計參考上游設計的幾何元素,把決定設計對象的具有聯系的接口的集合稱為設計對象的骨架,對應的數模稱為骨架模型。關聯設計以骨架模型和接口描述飛機全機數字樣機的各級設計輸入,同時對接口和骨架模型的命名、接口、引用方式等進行規范,并對產品結構進行合理的劃分,形成產品骨架模型的合理層次關系;采用在線設計技術,在管理系統控制之下建立總體、結構、系統等專業設計的MBD模型之間的關聯關系,形成完整的關聯設計體系。關聯設計通過多專業模型之間幾何元素的發布和引用關系,實現飛機研制中上、下游專業設計輸入與設計輸出之間的影響、控制和約束關系,由此實現上游設計發生變化時,下游的設計可以自動更新。
在大飛機設計中,借助數字化技術,通過骨架模型建立、控制和傳遞這種影響關系,實現上下游設計信息的快速傳遞與更改驅動,實現了各專業的自動化關聯設計,保證了結構、系統布置設計數據的唯一性和一致性。骨架模型的幾何元素與共享機制對數據共享和自頂向下的設計模式提供了強有力的技術支撐,也有效支持了飛機結構和系統從總體布置到零件設計、裝配設計采用“自頂向下”的設計方式,大大提高了協同設計的效率和質量,見圖1 。
圖1 多專業關聯設計示意圖
虛擬設計技術
虛擬設計技術以數字化虛擬仿真環境和數字化仿真平臺為代表,在大飛機研制中取得了重要成果和應用。目前,航空各主機廠、所基本在虛擬仿真環境下,通過數字樣機使裝配設計人員在可視化的虛擬環境下交互協同地對產品進行協調、檢查及維修性、保障性、安全性等分析。這樣在設計初期就可對產品所需功能/性能進行可視化的仿真及演示,可以及早發現設計存在的問題,從而及時加以改進,使傳統的基于經驗的設計轉為基于知識和仿真的設計,替代了過去飛機研制采用的實物樣機。
同時,各主機院所開發和應用了多專業相對獨立的仿真平臺,如在飛機方案階段應用總體協同仿真系統,實現了設計專業、工具、資源庫的集成,滿足了總體方案設計探索、反復迭代、多輪逼近、綜合協調、多解尋優和逐步深化的要求,提高了總體方案設計效率;為提高強度分析效率建立了飛機強度分析自動化平臺,通過強度設計流程化、計算方法標準化、強度報告自動化及其有限元模型與計算模型關聯驅動, 實現了全機各部位強度計算和多輪次強度設計自動優化、迭代,同時也提高了強度計算精度;通過結構綜合優化設計平臺,使得結構設計和分析流程化、規范化,并對飛機重量控制也起到了促進作用;此外,還建立了綜合生命保障數字化仿真系統、飛機通用機電數字化仿真試驗系統和飛機起落架數字化仿真試驗系統等多種仿真環境。
隨著飛機數字化仿真技術的發展,下一步的目標是將數字化設計、仿真分析與知識工程有機地結合起來,建立一個可實施柔性定制飛機設計流程、集成多專業分析軟件和管理飛機全生命周期分析仿真數據的、開放的、可擴展的飛機研制數字化仿真平臺,實現從數字樣機到性能樣機的飛躍。
快速建模技術
大飛機設計過程中,采用了大量整體結構。設計人員在有限的設計周期內,不僅要做好零件的參數設計與優化工作,還必須承擔繁瑣的三維建模任務。零部件的三維數模是直接體現產品質量的表征體,建模工作占用了設計周期內的大部分時間,這勢必導致零件參數設計與優化時間縮短,影響設計的質量。為了解決人力資源與設計工作量及設計周期之間的矛盾,提高效率、減少反復,構建高質量的結構數模,應用了整體構件的快速建模技術。
以機翼的翼梁、翼肋與壁板這些主承力構件為例,尤其是翼肋,數量眾多,設計過程繁雜。結構設計人員在建立翼肋三維實體模型時,針對不同肋位,需要面臨大量的相同特征的重復性建模工作。然而,對于整體翼肋而言,其在一定范圍內單一零件具有系列化的設計特征,一般包括上下剪切角片、上下緣條、腹板、支柱、長桁缺口等基本特征;在不同肋位處,各翼肋的基本設計特征和建模流程也大致相同。此外,在建立翼肋三維幾何模型的過程中,會產生大量的設計和引用元素,這些過程和特征元素交錯分布,為了在后期數模更改和參數調整時能夠迅速定位,找到相關的特征,需要將這些元素和特征進行規范化命名。過去,這個過程的工作和命名均完全依賴個人操作習慣,導致建模過程的層次不夠清晰、命名不夠規范,為后期的參數修改和校對帶來不便,影響工作效率。
通過分析各設計特征之間的幾何與拓撲關系,固化各設計特征的建模流程,將肋的典型特征進行分解并命名為剪切角片、緣條、腹板、支柱、支柱加強筋、長桁缺口等,在分析各特征的邏輯關系基礎上,采用“由外向內”的建模流程,進行特征分解及生成。在此基礎上,對建模過程中涉及的過程和引用元素、建模操作等進行規范化命名,并對翼肋建模過程中使用的CATIA各功能模塊和操作進行解析,分析各類操作(如平面生成、曲面偏移、厚曲面、實體分割等)的關鍵控制參數,使用VB語言對CATIA進行二次開發,設計各步操作的功能模塊,編程實現快速建模軟件工具的開發,見圖2、圖3。
圖2 翼肋快速建模軟件操作界面
圖3 翼肋快速建模結果
此外,通過對CATIA軟件進行二次開發,還實現了壁板、梁、框等整體主承力構件的快速化、規范化、自動化三維建模。
通過建立結構綜合優化設計環境,開發了快速建模軟件工具,使得結構設計分析與幾何建模快速迭代,支持了結構快速設計優化及建模,減少了結構設計大循環周期,使得結構設計周期縮短40%以上。
基于Catia的二次開發工具包
在傳統的設計模式下,設計員將大量的精力放在二維圖紙的繪制中,采用全數字化的MBD模型后,增加了非幾何信息標識的產品模型成為唯一數據源,可以最大限度發揮計算機智能化、數字化批處理的優勢。為了提高工作效率,減少人工輸入產生的錯誤,開發了豐富的MBD支撐工具。通過CATIA軟件的二次開發,建立各種類型的智能模版和特征庫并進行參數化,用于輔助設計員快速完成產品定義,比如全三維設計模板創建工具,將零件分為機加、鈑金、復材、裝配等類型,根據類型特點實現自動創建CATIA模型特征樹節點,并添加相應通用的非幾何信息,設計師可根據具體情況增減或修訂相關內容。另外,還開發了通用附注填寫工具、標準件統計工具、三維連接定義工具、MBD模型檢查工具、屬性提取工具、EBOM自動生成工具、查找替換工具、重量重心測量工具、全三維設計數模數字簽名工具、工程更改文件自動生成工具等。這些工具的開發應用,都通過MBD相應標準規范設計流程、確定表達方式、給出操作方法,既規范了設計方法,又提高了工作的效率,使設計人員從繁重的勞動中解放出來,把更多的精力放在設計中,有效提高了飛機產品研制的效率和質量。
結束語
在大飛機研制中,應用MBD技術帶來了飛機研制方法和模式的變革;基于模塊的關聯設計技術提高了多專業的設計并行能力;虛擬設計技術、快速建模技術和基于Catia的二次開發工具包的應用,提高了設計的效率和質量。這些數字化技術促進了飛機研制模式的變革和流程不斷優化,使信息化管理水平不斷提升。展望未來,數字化、智能化、網絡化會進一步影響和改變設計手段,先進的技術手段會減少重復勞動,提供方便。隨著設計制造一體化趨勢的發展和以增材制造技術為代表的顛覆傳統制造理念的技術發展,設計創新的空間將會被充分釋放。
參考文獻
[1] 王乾平.MBD技術在飛機產品中的應用研究.飛機工程,2009(4):1-3,16.
[2] 劉俊堂.關聯設計技術在飛機研制中的應用.航空制造技術,2008(14):45-47.
[3] 王乾平,范林,吳旭輝.異地聯合研制模式下的基于全三維數字化技術的創新飛機研制體系研究.上海:2014亞太航空航天學術會議論文集.北京:中國航空學會,2014.