本文關(guān)鍵詞：空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)的若干研究

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【摘要】：飛行器設(shè)計分為概念設(shè)計、初步設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計三個階段。在飛機(jī)概念設(shè)計中,根據(jù)設(shè)計要求一般可以形成多個總體設(shè)計方案,各專業(yè)分別對方案進(jìn)行分析和評估,一輪分析后修改相關(guān)參數(shù)進(jìn)行新一輪的計算,多輪迭代后最終得到最佳設(shè)計方案。這個過程工作繁瑣且耗時很長。目前國內(nèi)外對高空高速飛行器單個學(xué)科的研究較多,但對于高空高速飛行器多學(xué)科設(shè)計與集成的研究相對較少,且沒有太多的資料可以參考。本文介紹了空天飛機(jī)的總體快速設(shè)計系統(tǒng),將各模塊集成起來,重點(diǎn)研究了空天飛機(jī)的幾何參數(shù)化建模及集成技術(shù)。該系統(tǒng)可以輔助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計,以提高工作效率、縮短設(shè)計周期。本文的主要內(nèi)容如下:1)研究了空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計過程、軟件架構(gòu)及管理層次;基于C++和FLTK/GUI開發(fā)用戶界面,用于圖形顯示與功能調(diào)用。2)通過查閱國內(nèi)外相關(guān)資料,分別從研究對象和幾何外形生成方法兩個方面介紹了飛機(jī)外形參數(shù)化建模方法,每種方法有各自的優(yōu)點(diǎn)和使用范圍。本文根據(jù)項目需求,選擇基于形狀函數(shù)/分類函數(shù)(CST)的參數(shù)化建模方法和基于開源程序的參數(shù)化建模方法。分別介紹了CST方法的原理,參數(shù)化建模程序的建模方法及程序結(jié)構(gòu),并對程序做進(jìn)一步開發(fā),豐富飛機(jī)的參數(shù)化設(shè)計功能。3)參數(shù)化建模程序提供的組件參數(shù)化功能能夠縮短飛機(jī)幾何建模周期,提高效率。但對一些非常規(guī)布局飛行器的建模仍存在一些障礙。本文建立了多種機(jī)身外型及機(jī)翼結(jié)構(gòu)實(shí)例庫,設(shè)計人員只需根據(jù)需要選擇相應(yīng)外形的飛行器并調(diào)整少量參數(shù),即可得到理想的飛行器模型。根據(jù)初始參數(shù)初估的一些方法,計算飛行器的幾何模型數(shù)據(jù),并利用上述實(shí)例庫建立飛機(jī)模型。4)空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)涉及的學(xué)科很多,各學(xué)科之間的數(shù)據(jù)交流是方案設(shè)計與分析的關(guān)鍵。系統(tǒng)使用中心數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)各模塊之間的數(shù)據(jù)交換,中心數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)清晰,方便各模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲與訪問;通過分析各模塊采用的分析方法,介紹了各分析模塊的接口技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：概念設(shè)計 參數(shù)化建模 集成系統(tǒng) 中心數(shù)據(jù)庫 圖形用戶界面
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V221;V423
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 總體快速設(shè)計系統(tǒng)的研究狀況15-18
• 1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r15-18
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r18
• 1.3 本文研究目的與內(nèi)容安排18-20
• 第二章 空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)的初步設(shè)計20-29
• 2.1 引言20-22
• 2.2 空天飛機(jī)總體快速設(shè)計流程22-24
• 2.3 多學(xué)科集成設(shè)計過程特點(diǎn)分析24
• 2.4 空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計24-26
• 2.4.1 系統(tǒng)總體框架24-26
• 2.4.2 系統(tǒng)模塊劃分26
• 2.5 空天飛行器總體快速設(shè)計系統(tǒng)界面初步設(shè)計26-28
• 2.6 小結(jié)28-29
• 第三章 外形參數(shù)化快速建模方法研究29-48
• 3.1 引言29-30
• 3.2 剖面剖面基于形狀函數(shù)/分類函數(shù)變換的參數(shù)化方法30-35
• 3.2.1 翼型剖面參數(shù)化30-33
• 3.2.2 機(jī)身剖面參數(shù)化33-35
• 3.3 主要部件參數(shù)化建模方法35-39
• 3.3.1 部件位置35-36
• 3.3.2 對稱部件36
• 3.3.3 機(jī)身外形參數(shù)化建模36-38
• 3.3.4 翼面類部件參數(shù)化建模38-39
• 3.3.5 內(nèi)部設(shè)備幾何參數(shù)39
• 3.4 參數(shù)化建模程序設(shè)計說明39-45
• 3.4.1 開發(fā)工具39
• 3.4.2 程序設(shè)計模式39-40
• 3.4.3 程序模塊功能劃分40-42
• 3.4.4 程序組件42
• 3.4.5 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)42-44
• 3.4.6 主要類圖44-45
• 3.5 設(shè)計實(shí)例45-47
• 3.6 小結(jié)47-48
• 第四章 基于實(shí)例庫的飛行器外形模塊化設(shè)計48-59
• 4.1 引言48-49
• 4.2 機(jī)身外形實(shí)例庫49-54
• 4.3 機(jī)翼結(jié)構(gòu)實(shí)例庫54-56
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)布置參數(shù)54-56
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)56
• 4.4 基于實(shí)例庫的幾何外形快速生成示例56-58
• 4.5 小結(jié)58-59
• 第五章 空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與接口技術(shù)59-71
• 5.1 空天飛機(jī)總體快速設(shè)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理59-62
• 5.1.1 數(shù)據(jù)分析59
• 5.1.2 中心數(shù)據(jù)庫59-60
• 5.1.3 CPACS60-62
• 5.2 空天飛機(jī)多學(xué)科集成模塊層接口分析62-70
• 5.2.1 幾何模塊62-64
• 5.2.2 氣動分析模塊64-65
• 5.2.3 操穩(wěn)特性分析模塊65-66
• 5.2.4 重量分析模塊66-67
• 5.2.5 氣動熱分析模塊67-68
• 5.2.6 熱防護(hù)分析模塊68-69
• 5.2.7 軌跡分析模塊69-70
• 5.3 小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-78
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：821939