Интегрированная проблемно-ориентированная система проектирования внешних обводов летательных аппаратов

• Автор: Метелица, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил

Введение
Содержание
Глава 1
1.1 Программная среда и графический язык разработки системы Декарт
1.2 Математическое представление объектов в системах Кредо и Декарт
1.3 Кривая второго порядка
1.4 Кусочно-кубические многочлены Эрмита
1.5 Кубические сплайны
1.6 Метод прогонки
1.7 Описание кривых в параметрическом виде
1.8 Поверхности Кунса
1.9 Построение гладких поверхностей Кунса на основе параметризации
дискретного каркаса
1.10 Поверхности на непрямоугольном каркасе
Выводы к первой главе
Глава 2
2.1 Принципы построения проблемно-ориентированной системы Декарт
2.2 Принцип построения системы Декарт
2.3 Структура системы Декарт
2.4 Модули системы Декарт
2.4.1 Подсистема «Профиль»
2.4.2 Подсистема проектирование несущих поверхностей «Форма»
2.4.3 Проектирование законцовочных поверхностей
2.4.4 Каркас
2.4.5 Подсистема Канал
2.4.6 Лопасть
2.4.7 Проектирование гребных винтов 2.4.8 Модуль расчета сечение по поверхности тензерного
произведения плоскостью общего положения
2.4.9 Модуль развертки не развертывающихся поверхностей Выводы к второй главе
Глава 3 Процесс формирования математической модели поверхности ДА
3.1 Подготовка геометрической схемы изделия (основные размеры)
3.2 Подготовка плоской компоновочной схемы
3.3 Подготовка теоретического чертежа (линии параметроносители, характерные сечения по зонам)
3.4 Формирование полной каркасной модели различными методами проектирования
3.5 Формирование полной сегментной модели поверхности, построенной на основе различных типов поверхностей
3.6 Формирование полной эталонной математической модели поверхности на основе поверхности тензорного произведения
3.7 Подготовка плоской схемы следов силовых элементов изделия
3.8 Формирование пространственной модели следов силовых элементов изделия
3.9 Формирование математического макет изделия Выводы к третьей главе
Заключение
Литература

Введение
Процесс проектирования сложных изделий в самолётостроении включает в себя ряд этапов, связанных между собой обменами информацией различного назначения. При проектировании необходимо рассматривать взаимосвязанный процесс, который состоит из совокупности этапов, между которыми происходит обмен проектной информацией. Эта информация порождается в процессе проектирования, а также поступает из внешних источников (технические требования, технические условия и другая нормативно-техническая документация). При этом основным видом информации, составляющим основу процесса проектирования, является геометрическая модель проектируемого изделия. В процессе проектирования может быть несколько геометрических моделей (математическая, технологическая и т.п.), каждая из которых уточняется, детализируется и в окончательном виде представляет собой геометрическое описание изделия в целом. При этом важно сохранить единую информационную структуру данных, позволяющую существенно упростить процесс передачи информации от одного этапа проектирования к другому.
Использование в качестве средств накопления, управления и поиска информации единых систем управления базами данных позволяет организовать процесс комплексной обработки данных. Основу для такой организации процессов проектирования, конструирования и передачи информации составляет базовое программно-информационное обеспечение КРЕДО, разработанное в НИЦ АСК. Система КРЕДО применяется многими ОКБ авиационной промышленности для формирования полной геометрической модели изделия. В основе системы лежит развитая база данных, хранящая точное математическое описание геометрических объектов, из которых строится геометрическая модель изделия, на основе интерактивного управления графическими данными.
Одной из актуальных проблем самолетостроения является формирование полной математической модели поверхности летательного аппарата (ЛА). Геометрические данные о поверхности планера необходимы для всех подразделений ОКБ. Поэтому эффективность работ как в ОКБ, так и на серийных

Направляющие векторы касательной из точки к кривой второго порядка в общей системе координат определяются дифференцирование по параметру і (0 <7 < оо), в общей системе координат они примут вид:

}12(ХЛ - хв) + 2уі(хА - хс) + (хв - хс) (у(2 +1 +1)
: У2 (У А - Ув) + 2У*(Ул - Ус) + (УВ - У С ) 0<2 + / +1)
у!2(гА - 2в) + 2^0,, - гс) + (гв - гс)
(1.16)
(^2 + / +1)
выразим систему уравнений (1.16) через параметр 5 (0 <.у <1):
у, _ .у2 (у(х л +хв-2хс)-хв + хс) + 2р(хс - хв) + у(хв - хА)
Н + у(1-5)2)
_ Д2 (У (У А +Ув-2Ус)-Ув+Ус) + 2 ЛУс - У в) + У (у в- У А)
Н + /0 - .?)2)
= ^ (г(гА + 2в~ 2гс ) - гв + гс ) + 2^(гс - гв ) + у(гд - )
(.У + у(1-Л')2)
Угловой коэффициент касательной к кривой получим из соотношения (1.4):
(1.17)

/ _ у', _П2+(Уа-Ув) + ЫУа~Ус) + Ув~Ус У У? +(хл-хв) + 2у1(хА -хс) + хв-хс
(1.18)
1.4 Кусочно-кубические многочлены Эрмита
Пусть в узлах сетки А: а = х0 < хі < ... < хд? = Ъ даны значения некоторой функции/(х) и ее производнойГ(х) [25]:
/і"Ш /'-Г(хО, 1 = 0,1,..., N.
Требуется построить кусочно-кубический полином Эрмита а/х), удовлетворяющий условиям:
1) на каждом промежутке [хщ, х,] (і = 1, 2, , Ы)
Р»(х) = аі0 + аи (х-хи) + аі2 (х-х,.,)2 + аі3 (х-хи/; (1.1)
2) Р„(х,) = 1 Ри(х,) = /і , і = 0,1,..., N.
Очевидно, что вторая производная такого многочлена, вообще говоря, разрывна в узлах сетки А.