【CATIA】飛機起落架參數(shù)化建模的實現(xiàn)

2016-11-03 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

起落架是飛機的重要組成部分,是飛機在地面停放、滑行、起降和滑跑時用于支承飛機重量、吸收撞擊能量的飛機部件。飛機起落架的作用主要為承受飛機在靜止狀態(tài)時的重力以及起飛和降落時的沖擊力,控制飛機在地面運動。

飛機起落架型號眾多,造成起落架的設計、加工文檔繁多,可擴充性差,維護性低,從建模到加工周期時間長,直接影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

為快速提升飛機起落架零件的生產(chǎn)效率,本課題提出了快速的參數(shù)化建模,而且參數(shù)化建模同樣可以用于其他零件。

參數(shù)化建模以CATIA(Computer Aided Three-dimensional Interactive Application)建模軟件為建立三維模型的平臺,以VB(Visual Basic 6.0)語言為系統(tǒng)二次開發(fā)語言。對飛機起落架零件進行建模時錄制宏,在三維建模完成后,對宏進行編輯處理,重新設定特征參數(shù)的尺寸參數(shù),通過VB建立起的快速建模界面與CATIA相鏈接,從而實現(xiàn)飛機起落架零件的快速建模。

實踐應用表明,此快速建模系統(tǒng)能夠縮短建模周期,提高起落架的設計、生產(chǎn)效率。

系統(tǒng)開發(fā)工具、

1系統(tǒng)開發(fā)平臺CATIA V5 R17

CATIA計算機輔助三維交互式應用系統(tǒng)是由法國達索系統(tǒng)公司(Dassault Systemes)和美國IBM公司共同推出的集CAD/CAM/CAE于一體的三維設計系統(tǒng),該軟件能夠在Windows 98/Me/2000/XP以及Unix等平臺上運行。

目前在多個行業(yè)中獲得了廣泛的應用,在航空航天行業(yè)尤為突出,被很多CAD/CAM領域的資深咨詢專家評價為第4代CAD/CAM軟件,代表了CAD/CAM未來發(fā)展的方向。

2系統(tǒng)開發(fā)語言Visual Basic 6.0

Visual Basic是美國微軟公司推出的在Windows環(huán)境下使用的應用軟件開發(fā)系統(tǒng),是一種基于Basic的可視化的程序設計語言,其特點是適合于面向?qū)ο蟪绦蛟O計。VisualBasic一方面繼承了以往Basic語言所具有的簡單、易用特點,另一方面在其編程系統(tǒng)中采用了面向?qū)ο蟆⑹录?qū)動的編程機制,更提供了一種所見即所得的可視化程序設計方法。

3CATIA二次開發(fā)

CATIA系統(tǒng)是良好的二次開發(fā)平臺,對CATIA系統(tǒng)進行二次開發(fā),可以開拓出更多的專用模塊,進而解決在CATIA全面應用中的專用設計、數(shù)據(jù)處理等問題。

二次開發(fā)可設計出更簡潔的操作界面,可集成專業(yè)設計人員的豐富經(jīng)驗,使一般的設計人員能夠快速地使用它來進行產(chǎn)品設計,提高了整個設計過程的效率和質(zhì)量。

CATIA二次開發(fā)主要使用2種方法,分別是使用自動化應用接口的宏(CAA Automation)和基于組件應用架構(gòu)CAA(Component Application Architecture) C++,后文已對2種開發(fā)技術(shù)做了較為詳細的說明見表1。

【CATIA】飛機起落架參數(shù)化建模的實現(xiàn)Catia學習資料圖片1

CAA C++和CAA Automation開發(fā)模式對比

二次開發(fā)時,采用CAA C++技術(shù)能夠在更深層次上開發(fā)出功能更為強大的系統(tǒng);CAA Automation技術(shù)沒有CAA C++技術(shù)難度大、強度高,但是在設計一些功能簡單的系統(tǒng),完全可以滿足要求,而且CAAAutomation技術(shù)在學習的時候相對容易掌握。

在開發(fā)此參數(shù)化建模系統(tǒng)時,采用CAA Automation技術(shù)能完全滿足本系統(tǒng)的設計要求。

數(shù)化建模實例

為了能夠清晰地闡述此參數(shù)化建模過程,以起落架中的防扭耳片為例予以說明。此次參數(shù)化建模的流程見圖。

【CATIA】飛機起落架參數(shù)化建模的實現(xiàn)Catia學習資料圖片2

參數(shù)化建模流程

1 建模分析

在參數(shù)化建模前,首先要認真審視圖中的各個參數(shù),能夠準確地找出影響防扭耳片的特征參數(shù),如軸線位置、孔直徑、圓弧半徑等,而對于圖中的一些輔助參數(shù),在工程中沒有特別要求的時候則可以忽略,這樣可以在很大程度上減少工作量。從防扭耳片零件建模中提取21個特征參數(shù)。

2 提取參數(shù)化條件

在建立防扭耳片三維模型時,打開CATIA軟件中的錄制宏功能,在操作建立防扭耳片三維模型后關(guān)閉宏的錄制。用宏自帶的編輯功能打開宏,記錄下特征參數(shù),以備后用。

3 VB定制界面

使用VB制作一個能容納提取的特征參數(shù)和所對應數(shù)據(jù)的輸入框,可以在空出的位置填充零件的三維模型作為示意圖。用VB制作界面的方法很多,可以根據(jù)具體情況來安排界面布局。

4 調(diào)用CATIA API

定制好參數(shù)化建模的界面后,要使輸入對應特征參數(shù)的數(shù)值能夠驅(qū)動CATIA快速建模,需要在VB和CATIA之間建立鏈接,這也是本系統(tǒng)設計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

創(chuàng)建VB與CATIA的鏈接,主要使用CreateObject和GetObject 2個函數(shù)作為本系統(tǒng)的鏈接函數(shù),創(chuàng)建獲得對ActiveX對象的引用。用VB啟動CATIA的代碼如下:

【CATIA】飛機起落架參數(shù)化建模的實現(xiàn)Catia分析圖片3

上述代碼只是用于VB和CATIA之間的鏈接,放置于宏編輯的首行,而每個特征參數(shù)與具體輸入的數(shù)值的鏈接,就是在建模時用宏命令錄制下的程序中找出相關(guān)的特征參數(shù)所對應的參數(shù)。

在零件實體造型部分,最重要的就是保證相關(guān)參數(shù)引用的一致性。為提高工作效率,減少建庫的工作量,本系統(tǒng)擬采用編程的方法,將所有要修改的參數(shù)生成數(shù)據(jù)文件,通過讀入的方式一次性將所有的參數(shù)進行修改。

修改后的特征參數(shù)將被保存在特征庫中,系統(tǒng)將重新自動生成新的圖形。在修改1個尺寸后,圖中的相關(guān)尺寸會自動更新。

整個系統(tǒng)設計完成后可以在參數(shù)建模布局效果圖中輸入新的模型數(shù)據(jù),點擊創(chuàng)建按鈕即可生成修改數(shù)據(jù)后的防扭耳片模型實體。

結(jié)束語

針對飛機起落架在傳統(tǒng)三維建模中存在的耗費時間長、效率低的問題,利用CATIA軟件作為二次開發(fā)平臺,開發(fā)出實用的飛機起落架參數(shù)化建模系統(tǒng),該系統(tǒng)已經(jīng)在某重點型號飛機起落架參數(shù)化建模過程中得到了應用,達到預期效果,并得到了一致好評。

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