基于CAD/CAE集成的航空机箱设计研究

摘要

本文以某歼击机雷达航空机箱为研究对象，以Pro/E，ANSYS，Icepak等软件为开发对象，选用适当的开发工具和数据库软件，建立一个快速CAD建模与CAE仿真分析集成的专家系统。该仿真专家系统平台不仅缩短了开发周期，而且提高了设计效率、设计质量和一次开发的成功率。论文主要工作如下：通过对航空机箱结构的研究，在提炼出航空机箱的接头特征以及重要建模参数的基础上，运用一种基于分析特征的CAD/CAE集成建模方法，从而实现CAD/CAE的快速集成建模；然后将CAE模型调入WorkBench，在WorkBench中根据模型大小、结构形式和重点区域的不同来确定采用网格的类型、网格的大小和进行局部的细化的原则实现网格的自动划分；将热、力学方面的边界条件库集成在该实验平台中，通过边界条件的加载，能够实现热、力学方面的仿真分析，生成设计师定制的实验报告，以及与预期结果的比较或对试验结果的评定。 本文在以某歼击机雷达综合单元为研究对象时，考虑了该实验平台的通用性，所以能够实现不同结构形式航空机箱的相关数据验证；大量宝贵的经验数据及实验数据为该实验平台仿真结果的正确性提供保障；该实验平台具有良好的可扩展性，能够简单的实现相关零件库、材料库、环境条件库的管理、扩充和更新。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题背景和意义

1.2国内外研究进展

1.3本文主要研究内容

2需求分析

2.1产品特点分析

2.2设计现状分析及对策

2.3需求大纲

3专家系统平台的总体搭建

3.1工作思路

3.2工作流程

3.2.1快速建模系统工作流程

3.2.2 CAD模型导入DM的工作流程

3.2.3结构分析工作流程

3.2.4热分析工作流程

3.3模块结构

3.3.1总体结构

3.3.2快速建模子系统功能模块

3.3.3结构分析处理模块

3.3.4热分析处理模块

3.4数据流程

3.4.1结构振动分析数据流程

3.4.2热分析数据流程

4 CAD／CAE集成建模研究

4.1基于特征的模型简化技术

4.1.1模型特征信息提取

4.1.2基于特征简化的基本原理

4.1.3特征简化技术的实现

4.2快速建模子系统功能模块设计

4.2.1可视化结构设计

4.2.2可视化节点属性设计

4.2.3基于规则的模型设计

4.2.4基于组件库的参数化设计

4.2.5基于特征库的模型快速编辑

4.2.6零部件库维护

4.3用户自定义特征(UDF)

4.3.1用户自定义特征(UDF)的特点

4.3.2用户自定义特征(UDF)的建立规则

4.4产品结构树

4.5本章小结

5专家系统平台的实例应用

5.1运用专家系统平台快速生成CAD模型

5.2运用专家系统平台进行结构性能分析

5.2.1概述

5.2.2模态分析

5.2.3谐响应分析

5.2.4冲击响应分析

5.2.5随机振动分析

5.2.6随机疲劳分析

5.3运用专家系统平台进行热性能分析

5.3.1机箱捅箱模型热分析模型的生成

5.3.2结构模型的热分析简化

5.3.3热分析模型的转换

5.3.4热分析求解的基本设置

5.3.5热分析模型的生成

5.3.6模型的网格划分、求解

5.3.7后处理获取仿真结果

5.4本章小结

6结束语

6.1工作总结

6.2展望

致谢

参考文献