一種飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及飛機總體設計技術領域中的飛機重量研究方向，具體而言，涉及一種 飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法。
【背景技術】
[0002] 質(zhì)量分布分析一直是飛機重量工程的重要環(huán)節(jié)，直接影響全機質(zhì)量特性評估與控 制的準確性。同時，質(zhì)量分布數(shù)據(jù)作為載荷、強度、顫振等多個飛機設計領域的原始設計依 據(jù)，其分析精度亦直接影響上述領域的設計精度。在沒有試驗手段獲取質(zhì)量分布特性的情 況下，計算精度的高低顯然有著更加重大的意義。
[0003] 目前，國內(nèi)大部分飛機研究所都引進了基于三維切分的數(shù)字化質(zhì)量分布分析手 段。但未曾有過在依托三維模型進行的環(huán)境下進行飛機質(zhì)量分布分析，使得現(xiàn)階段的飛機 質(zhì)量分布精度未達到精確的狀態(tài)，為飛機的生產(chǎn)造成較大影響，不利于飛機的生產(chǎn)及運行 安全。
[0004] 現(xiàn)階段亟需解決的技術問題是如何設計一種基于工程研制的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù) 優(yōu)化方法來提升質(zhì)量分布分析精度，使分析數(shù)據(jù)進一步真實反映飛機的工程試制狀態(tài)，為 飛機研制多個領域提供精確的原始設計依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種簡單合理的飛機質(zhì)量分 布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法。
[0006] 本發(fā)明的目的通過如下技術方案實現(xiàn):一種飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，用于基 于工程研制狀態(tài)的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)分析，其特征在于，包括如下步驟：
[0007] S1，設計零件三維模型并計算零件三維模型狀態(tài)的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)，得出W極屋*與 Μ??·；
[0008] S2，按照S1中所述的零件三維模型進行零件生產(chǎn)；
[0009] S3,將S2中生產(chǎn)的零件狀態(tài)與所述三維模型狀態(tài)對比，得出生產(chǎn)的零件與所述三 維模型之間的差異，得到W修 1^疆；
[0010] S4,根據(jù)S3中生產(chǎn)的零件與所述三維模型之間的差異，按照如下公式對所述三維 模型的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)進行優(yōu)化計算：
[0011]
[0012] 其中，Μ優(yōu)化為三維模型優(yōu)化后的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)為按照三維模型計算的質(zhì)量分 布數(shù)據(jù);W翻疆為零件三維模型的設計重量;W修鍾1為按照三維模型生產(chǎn)的零件的實際重量。
[0013] 上述方案中優(yōu)選的是，S1中按照預設的平面網(wǎng)格對飛機零件三維模型進行切分操 作，并在飛機零件三維模型切分后所得切片的平面網(wǎng)格節(jié)點處進行質(zhì)量分配。
[0014] 上述任一方案中優(yōu)選的是，S3中生產(chǎn)的零件與所述三維模型之間的差異，對零件 的模型重量按照實際狀態(tài)進行修正。
[0015] 本發(fā)明所提供的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法的有益效果在于，在飛機質(zhì)量分布分 析依托三維模型進行的環(huán)境下，提出了基于工程研制的數(shù)據(jù)優(yōu)化方法。通過對比飛機零件 工程研制狀態(tài)與三維模型狀態(tài)的差異，采用合理有效的數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，提升質(zhì)量分布分析 精度，使分析數(shù)據(jù)進一步真實反映飛機的工程試制狀態(tài)。
【附圖說明】
[0016] 圖1是按照本發(fā)明的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法的一優(yōu)選實施例的流程示意圖；
【具體實施方式】
[0017] 為了更好地理解按照本發(fā)明方案的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，下面結合附圖對 本發(fā)明的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法的一優(yōu)選實施例作進一步闡述說明。
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明提供的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，用于基于工程研制狀態(tài)的 飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)分析，主要包括包括以下四個步驟:S1，設計零件三維模型并計算零件三 維模型狀態(tài)的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)，得出w機腫1與Mg?·;
[0019] S2,按照S1中所述的零件三維模型進行零件生產(chǎn)；
[0020] S3,將S2中生產(chǎn)的零件狀態(tài)與所述三維模型狀態(tài)對比，得出生產(chǎn)的零件與所述三 維模型之間的差異，得到W修THUS:
[0021] S4,根據(jù)S3中生產(chǎn)的零件與所述三維模型之間的差異，按照如下公式對所述三維 模型的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)進行優(yōu)化計算：
[0022]
[0023]其中，Mf批為三維模型優(yōu)化后的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)；
[0024] M·為按照三維模型計算的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)；
[0025] W_疆為零件三維模型的設計重量；
[0026] W修鍾1為按照三維模型生產(chǎn)的零件的實際重量。
[0027] 上述本發(fā)明提供的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法的四個步驟中，S1中按照預設的平 面網(wǎng)格對飛機零件三維模型進行切分操作，并在平面網(wǎng)格節(jié)點處進行質(zhì)量分配。S3中生產(chǎn) 的零件與所述三維模型之間的差異，對零件的模型重量按照實際狀態(tài)進行修正。
[0028] 計算零件三維模型狀態(tài)的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)。使用目前廣泛應用的數(shù)字化質(zhì)量分布分 析軟件，按照給定的平面網(wǎng)格對飛機零件三維模型進行切分操作與質(zhì)量分配。由于計算的 對象是零件的三維模型，因此得到的質(zhì)量分配數(shù)據(jù)也只是零件"模型重量"的分布形式。 [0029]對比零件工程研制狀態(tài)與三維模型狀態(tài)的差異。部分零件由于材料屬性或加工工 藝的原因，其工程研制狀態(tài)與三維模型狀態(tài)不完全一致，因此計算此類零件的重量時，需要 對該零件的"模型重量"按照實際狀態(tài)進行修正得到"修正重量"，才能真實表現(xiàn)該零件工程 研制狀態(tài)的重量。
[0030]優(yōu)化質(zhì)量分布數(shù)據(jù)。對比飛機零件的三維模型狀態(tài)與工程研制狀態(tài)后按照如下公 式優(yōu)化飛機零件的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)，得到真實反映工程試制狀態(tài)的質(zhì)量分布分析結果。
[0031]
[0032] 下面結合鋁合金板材類零件質(zhì)量分布對本發(fā)明提供的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方 法進行詳細說明。
[0033]計算某鋁合金板材類零件質(zhì)量分布數(shù)據(jù)。計算某鋁合金板材類零件三維模型的質(zhì) 量分布數(shù)據(jù)，見表1。
[0034] 表1某鋁合金板材類零件三維模型質(zhì)量分布計算數(shù)據(jù)
[0035]
[0036] 鋁合金板材類零件的重量修正。通過對國產(chǎn)鋁合金板材類零件的采樣測量，發(fā)現(xiàn) 公稱厚度在(0.5~4mm)之間的板材，其厚度尺寸只有負偏差，這是由此類零件冶金工藝標 準決定的。厚度的偏差導致了此類零件的實際重量比模型重量輕，因此必須對此類零件的 模型重量進行修正，才能如實反映零件的實際重量。通過對此類零件大量的厚度與重量測 量，總結出以下的修正系數(shù)：
[0037]公稱厚度< 1mm:修正厚度=公稱厚度X 0 · 9;
[0038] 1臟<公稱厚度< 4mm:修正厚度=公稱厚度-〇· 1mm。
[0039] 舉例說明，一個模型重量為10kg、公稱厚度為2mm的鋁合金板材，其修正重量應為：
[0040]
[0041]優(yōu)化質(zhì)量分布數(shù)據(jù)。按照前文式（1)，優(yōu)化該鋁合金板材零件的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)見表 2〇
[0042] 表2某鋁合金板材類零件質(zhì)量分布優(yōu)化數(shù)據(jù)
[0043]
'[0044]本發(fā)明提供的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)k化方法依托三維模型進行的環(huán)境下，創(chuàng)新式^ 提出了基于工程研制的數(shù)據(jù)優(yōu)化方法。通過對比飛機零件工程研制狀態(tài)與三維模型狀態(tài)的 差異，采用合理有效的數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，提升質(zhì)量分布分析精度，使分析數(shù)據(jù)進一步真實反映 飛機的工程試制狀態(tài)，為飛機研制多個領域提供精確的原始設計依據(jù)。
[0045]以上結合本發(fā)明的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法具體實施例做了詳細描述，但并非 是對本發(fā)明的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改均屬于 本發(fā)明的技術范圍，還需要說明的是，按照本發(fā)明的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法技術方案 的范疇包括上述各部分之間的任意組合。
【主權項】
1. 一種飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，用于基于工程研制狀態(tài)的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)分 析，其特征在于，包括如下步驟： S1，設計零件三維模型并計算零件三維模型狀態(tài)的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)，得出w_疆與Μ切分； S2，按照S1中所述的零件三維模型進行零件生產(chǎn)； 53, 將S2中生產(chǎn)的零件狀態(tài)與所述三維模型狀態(tài)對比，得出生產(chǎn)的零件與所述三維模 型之間的差異，得到W修THUS: 54, 根據(jù)S3中生產(chǎn)的零件與所述三維模型之間的差異，按照如下公式對所述三維模型 的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)進行優(yōu)化計算： Μ -- M XW^鹽 %化-.匁切分XW 換染Μ築： 其中，Mm為三維模型優(yōu)化后的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)； M?為按照三維模型計算的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)； 購麵疆為零件三維模型的設計重量； W修an為按照三維模型生產(chǎn)的零件的實際重量。2. 如權利要求1所述的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，其特征在于，si中按照預設的平面 網(wǎng)格對飛機零件三維模型進行切分操作，并在平面網(wǎng)格節(jié)點處進行質(zhì)量分配。3. 如權利要求1所述的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，其特征在于，S3中生產(chǎn)的零件與所 述三維模型之間的差異，對零件的模型重量按照實際狀態(tài)進行修正。
【專利摘要】一種飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，涉及飛機總體設計技術領域中的飛機重量研究方向，用于基于工程研制狀態(tài)的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)分析，包括：S1，設計零件三維模型并計算零件三維模型狀態(tài)的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)；S2，按照S1中所述的零件三維模型進行零件生產(chǎn)；S3，將S2中生產(chǎn)的零件狀態(tài)與所述三維模型狀態(tài)對比，得出生產(chǎn)的零件與所述三維模型之間的差異；按照預設公式對三維模型的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)進行優(yōu)化計算。本發(fā)明提供的飛機質(zhì)量分布數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，通過對比飛機零件工程研制狀態(tài)與三維模型狀態(tài)的差異，采用合理有效的數(shù)據(jù)優(yōu)化方法，提升質(zhì)量分布分析精度，使分析數(shù)據(jù)進一步真實反映飛機的工程試制狀態(tài)。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105468852
【申請?zhí)枴緾N201510845480
【發(fā)明人】李挺, 靳瀟瀟, 張研, 申懿
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設計研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月26日