基于CATIA二次开发的飞机外形参数化设计

作者:谢岳峰;余雄庆 刊名:计算机工程与设计 上传者:王晓梅

【摘要】解决如何实现飞机外形参数化设计这个问题有二个要点,第一飞机外形的参数化描述,第二根据这些参数通过何种编程方式自动生成飞机三维外形图。以一个简化的飞机外形为例,在研究了飞机外形的参数化描述基础上,应用VC++环境下CATIA二次开发的自动化技术,实现了飞机外形参数化设计。实例表明,所提出的方法能快速地自动生成飞机三维外形,可以实现飞机外形参数化设计。

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- 3792 - 0 引 言 飞机三维外形设计是飞机总体设计中的一个重要组成部分。由于在总体设计阶段飞机外形经常需要修改,因此如何快速地生成飞机三维外形模型是一个必须解决的问题。参数化设计为快速地生成飞机三维外形模型提供了一种有效的途径[1]。参数化设计是指系统通过尺寸驱动的方式,以独立的几何约束条件按既定的几何参数生成一系列具有相同或相似几何特征的二维或三维图形的一种设计方法。从编程角度来看,实现参数化设计的途径主要有两种:①基于图形库[2-3],如Open GL;②基于已有的 CAD 软件进行二次开发 [4-5]。基于图形库的方法实现飞机三维外形建模相对复杂些;而基于 CAD 软件的方法则可以省略图形软件的开发,同时可以利用已有 CAD 系统的强大功能和通用性。 本文研究如何应用 VC++编程语言和CATIA的二次开发技术实现飞机外形的参数化设计。之所以基于 CATIA 软件,原因如下:①航空工业界广泛应用CATIA软件,因此生成的三维 CAD 模型能为各种设计部门直接使用;②CATIA 具有很强 的曲面生成功能,可以避免重复的曲面生成编程工作;③应用CATIA还可以计算出面积、体积等几何特性,这些信息在飞机 总体设计中非常重要。 以下文章中首先介绍在 VC++环境下 CATIA 二次开发的步骤,然后讨论飞机参数化描述,最后以一个简化的飞机外形为例,证明了基于 CATIA 二次开发实现飞机外形参数化设计的可行性。 1 在 VC++环境下的 CATIA 二次开发 在 VC++环境下的 CATIA 二次开发有两种方法 [6]:一是 CATIACAA(componentapplicationarchitecture)。此方法较复杂,同时也不适用于自动绘图,而且此方法只能应用于 VC++6.0;另一种是 CATIA Automation。该方法基于 COM [8] (component object model)的 OLE(object liking and embedding),相对简单,并 且其应用就是自动绘图。 本文采用第2种方法,下面以开发环境为VisualStudio.NET 2005 中的 C++为例,介绍应用 CATIA Automation 技术的主要步骤。 收稿日期:2007-07-16 E-mail:april_sky.nuaa@163.com 作者简介:谢岳峰 (1982-),男,湖南株洲人,硕士研究生,研究方向为飞机总体设计、计算机辅助设计; 余雄庆 (1965-),男,重庆人,博士,教授,研究方向为飞机总体设计和多学科设计优化。 基于 CATIA 二次开发的飞机外形参数化设计 谢岳峰, 余雄庆 (南京航空航天大学 航空宇航学院,江苏 南京 210016) 摘 要:解决如何实现飞机外形参数化设计这个问题有二个要点,第一飞机外形的参数化描述,第二根据这些参数通过何种编程方式自动生成飞机三维外形图。以一个简化的飞机外形为例,在研究了飞机外形的参数化描述基础上,应用 VC++环境下 CATIA 二次开发的自动化技术,实现了飞机外形参数化设计。实例表明,所提出的方法能快速地自动生成飞机三维外形,可以实现飞机外形参数化设计。 关键词:计算机辅助设计; 参数化模型; 飞机外形; CATIA; 二次开发 中图法分类号:TP391.72 文献标识码:A 文章编号:1000-7024 (2008) 14-3792-03 Parametric design of aircraft configuration using API in CATIA

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