模拟固体火箭发动机装药设计CAD系统

摘要

传统固体火箭发动机装药设计采用手工制图和计算的方法，不仅费时费力，而且只能局限于一些常用的药型。利用计算机进行三维仿真建模，能实现任意形状的装药设计，为预研和初步设计提供数据参考。 本文应用面向对象的思想，将复杂的三维模型分解成简单的元素，在VC 6．0平台上独立开发了基于OpenGL三维图形库的装药仿真建模软件。 本文主要包括两部分内容：第一部分是对三大常见药型进行的设计，即柱体(圆柱体，圆锥体，圆台体)，星形体，车轮形体。其主要用了边界模型来表示图形。第二部分是根据不同包覆策略下进行的燃面退移显示。其是用种子模型的网格化方法进行燃面计算并绘制燃面图形的。 最后，通过实际的大量试验数据验证系统的可行性。 本文的难题是在进行复杂三维体的公式推倒(如星形体，车轮形体等)，及网格化方法寻找燃面计算问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

序

1引言

1.1研究背景及意义

1.2相关领域发展状况

1.3论文的主要内容

2计算机三维图形建模与显示

2.1计算机三维图形建模技术

2.1.1物体的线框表示法

2.1.2物体的边界表示法

2.1.3构造性实体几何法

2.2 OpenGL图形库

2.2.1 OpenGL技术特点

2.2.2 OpenGL工作原理

2.2.3 Windows系统下的OpellGL

3固体火箭发动机装药CAD系统设计

3.1软件总体规划

3.2软件界面框架生成

3.3显示模块的建立

3.3.1主窗口显示模块的建立

3.4图形类的设计

3.4.1图形基类设计

3.4.2图形子类设计

3.5建模模块的创建

3.5.1柱体内腔的生成

3.5.2星形截面药柱建模界面设计

3.5.3轮形截面药柱建模界面设计

3.5.4任意形状截面药柱建模界面设计

3.6软件界面及功能简介

4药柱网格化

4.1网格化方法介绍

4.1.1扫描线填色算法

4.1.2种子填色算法

4.1.3扫描线填色算法改良

4.2二维药柱的网格化

4.2.1直线段边界的扫描

4.2.2圆弧边界的扫描

4.2.3燃面退移显示的结构和流程

4.2.4药柱的二维网格化

4.2.5计算二维药柱燃面的步骤

4.3三维药柱网格化

4.3.1三维药柱初始化

4.3.2包覆层设置方法

4.3.3三维药柱的寻找燃面和燃面推移方法

4.4燃面退移关键函数的设计

5测试用例设计

5.1软件工作流程

5.2相关测试用例的组织

5.2.1单元测试

5.2.2集成测试

5.3燃面退移显示用例

6结论

参考文献

作者简历