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航天飞行器铸件舱段结构快速设计方法

郑成成 王捷冰 吴曼乔 许大帅 杨晨 陈爽

郑成成, 王捷冰, 吴曼乔, 等 . 航天飞行器铸件舱段结构快速设计方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2022, 48(1): 87-94. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0534
引用本文: 郑成成, 王捷冰, 吴曼乔, 等 . 航天飞行器铸件舱段结构快速设计方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2022, 48(1): 87-94. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0534
ZHENG Chengcheng, WANG Jiebing, WU Manqiao, et al. Rapid design method of spacecraft casting cabin structure[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2022, 48(1): 87-94. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0534(in Chinese)
Citation: ZHENG Chengcheng, WANG Jiebing, WU Manqiao, et al. Rapid design method of spacecraft casting cabin structure[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2022, 48(1): 87-94. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0534(in Chinese)

航天飞行器铸件舱段结构快速设计方法

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0534
详细信息
    通讯作者:

    郑成成, E-mail: chengzcc@163.com

  • 中图分类号: V423

Rapid design method of spacecraft casting cabin structure

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  • 摘要:

    为提高航天飞行器铸件舱段在方案论证阶段的结构设计效率、设计质量和迭代效率,基于航天飞行器复杂曲面结构特点对铸件舱段结构特征参数进行研究,提出曲线比率法以描述纵筋参数化布局;定义骨架模型发布元素,以实现铸件舱段的Top-Down设计。提出航天飞行器铸件舱段结构快速参数化设计方法,通过定义特征命名规则和创建特征集合实现建模规范化,通过封装舱段设计知识实现设计快速化,通过创建特征参数和公式实现特征参数化。通过建立交互式铸件舱段结构快速设计环境,实现铸件舱段结构的快速实例化、快速修改,并以航天飞行器铸件舱段为例验证了所提方法的可行性和有效性。

     

  • 图 1  铸件舱段参数化原型

    Figure 1.  Parameterized prototype of casting cabin

    图 2  蒙皮定形与定位参数

    Figure 2.  Shaping and positioning parameters of skin

    图 3  端框定形与定位参数

    Figure 3.  Shaping and positioning parameters of end frame

    图 4  环筋定形与定位参数

    Figure 4.  Shaping and positioning parameters of ring reinforcement

    图 5  “封闭曲面—凸台”环筋创建过程

    Figure 5.  "Closed surface—pad" ring reinforcement creation process

    图 6  纵筋定形与定位参数

    Figure 6.  Shaping and positioning parameters of longitudinal reinforcement

    图 7  “封闭曲面—凸台”纵筋创建过程

    Figure 7.  "Closed surface—pad" longitudinal reinforcement creation process

    图 8  基于骨架模型的铸件舱段结构快速创建过程

    Figure 8.  Rapid creation process of casting cabin based on skeleton model

    图 9  铸件舱段结构快速建模方法

    Figure 9.  Rapid modeling method of casting cabin structure

    图 10  知识驱动建模方法

    Figure 10.  Knowledge-driven modeling method

    图 11  航天飞行器铸件舱段结构快速设计环境

    Figure 11.  Rapid design environment for casting cabin of spacecraft

    图 12  纵筋快速建模过程

    Figure 12.  Rapid modeling process of longitudinal reinforcement

    图 13  铸件舱段建模效果

    Figure 13.  Modeling result of casting cabin

    图 14  铸件舱段模型修改效果

    Figure 14.  Modification result of casting cabin model

    图 15  参数与公式创建效果

    Figure 15.  Result of parameter and formula creation

    图 16  特征命名效果

    Figure 16.  Result of feature naming

    表  1  铸件舱段参数与公式

    Table  1.   Parameters and formulas of casting cabin

    特征 参数 公式
    蒙皮 不创建
    端框 FW1FW2FT2 创建
    环筋 RW1RW2RW3RT1RT2 创建
    纵筋 VW1VW2 创建
    下载: 导出CSV

    表  2  纵筋参数对比

    Table  2.   Comparison of longitudinal reinforcement parameters

    纵筋 原始值/更改值 RV VW1/mm VW2/mm
    纵筋_比率_0.12 原始值 0.12 20 4
    更改值 0.14 25 4.5
    纵筋_比率_0.46 原始值 0.46 20 4
    更改值 0.44 25 4.5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-21
  • 录用日期:  2021-01-08
  • 网络出版日期:  2022-01-20

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