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序篇3

第1章 绪论3

1.1飞机设计面临的挑战与总体设计的重要性3

1.2飞机总体设计的特点5

1.3飞机总体设计支持技术的发展8

1.4从“孤岛”到平台的演化12

参考文献14

第一篇 综合型飞机概念设计软件21

第2章 SEACD的研发背景与系统框架21

2.1 SEACD的研发背景21

2.2对应于方案演化的系统组成23

2.3面向对象的系统框架24

第3章 设计要求的组织与分析27

3.1性能要求分类27

3.2任务剖面的描述与构造28

3.3有效载荷选取方式30

3.4参数选择所需数据的层次性31

3.5约束分析与设计点的选取31

3.6任务分析方法的改进33

第4章 基于草图的概念机建模36

4.1基于草图的方法36

4.1.1方法的提出及其含义36

4.1.2基本的实现措施39

4.2成品部件的定义与管理41

4.2.1发动机数据库的建立41

4.2.2装载数据库的建立43

4.2.3成品部件的布置45

4.3从二维到三维的机身类部件建模46

4.3.1子部件的分类与相关的定义46

4.3.2建模过程及支持措施48

4.3.3轮廓线在模型调整中的作用54

4.3.4机身类部件建模示例55

4.4翼面类部件的参数化定义58

4.4.1翼段的描述方式58

4.4.2参考机翼的定义60

4.4.3翼面类部件的二维和三维表示62

4.5油箱的分类建模63

4.6起落架的描述与简化65

4.7概念机初始方案示例66

第5章 基于面元的几何特性估算69

5.1部件曲面的含义与相交部件的分类69

5.2浸润面积估算70

5.2.1基本思路与估算过程70

5.2.2特征点准则71

5.3横截面积估算72

5.4估算方法的实现73

5.5算例与讨论74

5.5.1战斗机模型的几何特性估算74

5.5.2超声速运输机模型的几何特性估算77

5.5.3面元数目的影响78

第6章 重量及其他特性评估的实现79

6.1重量估算与重心定位的实现79

6.1.1基本原则与实现措施79

6.1.2重量分类与方法选用81

6.1.3所需参数的分类与确定方式83

6.1.4重量特性估算示例85

6.2 RCS估算功能的融合86

6.3方案的CFD气动分析89

第7章 集成化多学科设计优化初步应用92

7.1典型的优化方法简介92

7.2采用集成化MDO的必要性94

7.3集成中各种软件工具的选取95

7.4实现集成的基本措施96

7.5优化策略上的考虑98

参考文献100

第二篇 集成化飞机总体设计系统107

第8章 OpenCADS的研发背景与系统框架107

8.1典型的飞机总体设计集成系统107

8.2集成化飞机总体设计系统指导原则109

8.3集成化飞机总体设计系统的框架设计114

8.3.1系统定位与技术要求114

8.3.2“开放式系统”定义117

8.3.3系统架构设计117

8.3.4开放式系统集成120

8.3.5基于多方案的系统数据组织逻辑123

8.3.6可扩展的研发层次结构126

8.3.7远程设计的初步研究127

第9章 基于ACIS的通用类部件建模129

9.1 ACIS造型平台与基于部件特征的模型构建方法129

9.1.1 ACIS造型平台129

9.1.2基于部件特征的模型构建方法129

9.2翼面类部件参数化建模132

9.2.1翼面类部件描述方法132

9.2.2翼型数据库的建立135

9.2.3翼面类部件建模过程及支持措施136

9.3机翼结构及整体油箱参数化快速设计140

9.3.1机翼结构参数化描述方式140

9.3.2机翼结构及油箱设计过程与支持措施143

9.3.3机翼结构及油箱的自动化调整145

9.3.4机翼结构及油箱设计与自动化调整示例146

9.4其他部件设计148

9.4.1成品部件布置148

9.4.2起落架描述与简化149

第10章 民用飞机参数化构型设计与布置151

10.1机身剖面构型设计151

10.1.1基础项目定义及数据管理151

10.1.2机身剖面构型设计支持措施153

10.2机身类部件建模156

10.2.1机身类子部件数据定义156

10.2.2模型构建及支持措施159

10.2.3机身类部件设计中的自动化调整162

10.3客舱快速布置164

10.3.1参数化客舱描述164

10.3.2客舱建模过程及支持措施167

10.3.3客舱布置中的自动化调整171

10.3.4客舱布置示例172

10.4其他部件设计173

10.4.1货舱快速布置173

10.4.2风挡快速设计174

10.5设计方案示例176

第11章 层次化集成特性分析与优化180

11.1集成层次与实现措施180

11.2工程化快速特性分析182

11.2.1分析方法选取及实现措施182

11.2.2工程重量估算184

11.2.3工程费用估算188

11.3结构有限元的初步研究及应用190

11.3.1机翼结构有限元模型的自动构建190

11.3.2基于结构有限元的应用194

11.4基于高阶面元法的气动力快速分析197

11.4.1 PANAIR软件概述197

11.4.2基于PANAIR的计算方法与实现197

11.4.3结果验证及分析算例199

11.5基于Workbench的集成分析202

11.6集成化多学科设计优化研究205

11.6.1集成中相关软件工具的选取205

11.6.2集成优化的实现措施205

11.6.3算例与讨论208

参考文献214

第三篇 飞机总体数字化设计平台225

第12章 飞机总体数字化设计平台的定位与实施思路225

12.1飞机总体数字化设计平台的定位225

12.2基于研发活动的平台构建总体思路226

12.2.1研发活动及其数字化设计支持226

12.2.2目标客户群体需求现状分析231

12.2.3飞机总体数字化设计平台组成要素及体系框架233

12.3飞机总体数字化设计平台的实施方法论237

12.3.1飞机总体数字化设计流程梳理237

12.3.2飞机总体设计知识体系梳理规范237

12.3.3典型实例238

第13章 飞机总体数字化设计平台中的数据管理254

13.1飞机总体设计中的数据254

13.2设计平台中的过程数据管理256

13.2.1数据管理系统的发展及现状256

13.2.2基于演变与衍生的过程数据管理258

13.2.3过程数据管理系统的主要技术指标260

13.3设计平台中的工程信息管理261

13.3.1飞机总体设计中的工程信息资源261

13.3.2工程信息资源管理系统设计262

参考文献266

第四篇 飞机总体设计支持技术新方向273

第14章 智能设计支持方法与实例273

14.1基于实例推理的主要设计参数选择273

14.1.1引言273

14.1.2改进后的CBR应用流程274

14.1.3表示实例的层级模型275

14.1.4实例检索方法的改进277

14.1.5 CBR应用实例280

14.2自动化方案调整的概念与方法283

14.2.1引言283

14.2.2部件间联系网的构造284

14.2.3对等联接中部件的自动调整290

14.2.4基准/依附联系中部件的自动调整294

14.2.5自动化方案调整示例297

14.3优化中隐身设计准则的自动实现300

14.3.1引言300

14.3.2主要边缘的标识300

14.3.3边缘间的关联及参数关系302

14.3.4对应于一个设计点的调整304

14.3.5优化示例与讨论305

第15章 面向运行的设计与仿真验证307

15.1“面向运行的设计”的统一化公式描述307

15.2面向运行的设计的层次化评价模型308

15.2.1三层级任务分类模型308

15.2.2评价准则总体架构309

15.3基于虚拟仿真的层次化任务评估架构312

15.4层次化任务仿真应用实例314

15.5从设计仿真到训练仿真320

参考文献322