基于UG二次开发的榴弹外形结构设计系统关键技术研究

作者:刘松健;赵捍东;曹红松;刘闯;刘胜; 刊名:测试技术学报 上传者:慕殿峰

【摘要】目前,基于UG二次开发的参数化建模方法多采用交互式运行模式,鲜有基于批处理模式的UG二次开发方法.文章以榴弹外形结构参数化设计系统为例,结合弹药设计相关理论,通过可视化界面对榴弹的外形结构进行设计并建立参数化模型,以读写数据文件的方式完成系统中的数据交互,采用基于批处理模式的UG二次开发方法编写应用程序,从后台调用UG完成对模型的建立.实现了对多个部件的快速操作,弥补了基于交互模式的UG二次开发应用程序只能对单一部件进行操作且无法脱离UG独立运行的缺陷,为弹药一体化设计平台和复杂外形的弹药快速建模提供了参考.

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0引言榴弹作为构成火炮弹药的基本弹种,在杀伤敌人有生力量,摧毁敌人防御工事、武器装备及其它军事设施上有着不可替代的作用.在现代战争中,对榴弹的战术技术要求越来越越具体化和多样化,榴弹的设计要迅速反映现代战争的需求[1].随着计算机技术的发展,数字化设计技术在弹药设计工作中有着越来越广泛的应用.大量的专家学者已经在弹药的数字化设计系统研究上取得了显著成果[2-5].目前,各类弹药数字化设计系统所采用的参数化建模技术主要为基于交互式运行模式的UG二次开发技术.该模式允许开发人员直接添加菜单项,从用户对菜单的交互操作中调用程序,实现和UG界面的无缝集成并扩充成所需的特定功能.采用该技术的UG二次开发应用程序开发简单、操作灵活,执行时的每个步骤都能从UG的客户窗口中得到动态反映,能方便地通过UI界面对象来实现与用户的交互、屏幕选取等复杂操作[6,7].然而基于该模式的应用程序必须在UG框架内执行,导致该类方法存在集成于某一设计系统中时会出现数据交互不便,无法同时对多个零件进行批量操作等缺陷.本文为了使UG二次开发应用程序能够独立运行,适合集成在数字化设计系统中,实现对多个部件进行快速操作等功能,在榴弹外形结构设计系统中采用了基于批处理运行模式的UG二次开发方法.1系统构成该系统由C#语言在Visual Studio 2012(以下简称VS2012)环境下进行开发,总体架构为典型的4层体系结构,包括用户层、应用层、数据层及驱动层,系统框架如图1所示.用户层是软件的交互界面,用户通过由C#编写的可视化界面调用系统的各功能模块完成设计工作.应用层主要由榴弹设计和快速建模两个功能模块构成.其中,榴弹设计模块分为口径及用途选择模块、榴弹质量初步选择模块、榴弹外形设计、榴弹内腔设计和榴弹装药选择5个子模块;快速建模模块分为引信建模、弹体建模、弹带建模、药柱建模和榴弹装配5个子模块.数据层即为软件的数据库,由各类数据文件组成.系统通过读取相应的数据文件得到设计工作中所需的各项参数,并将设计结果保存在新建的数据文件中,各功能模块通过对该数据文件进行读写完成数据交互.驱动层是在VS2012环境下,将程序进行编译,完成各模块功能的实现.系统通过NXOpenAPI函数从后台调用UG,完成对模型的快速操作.图1系统框架图Fig.1 System frame diagram2榴弹的参数化模型榴弹的参数化模型根据功能模块的设计结果生成.三维模型的建立流程如图2所示.图2榴弹的三维模型建立过程Fig.2 Three-dimensional modeling process of grenade2.1榴弹模型的设计流程榴弹模型的设计流程由榴弹设计功能模块实现,该模块程序根据相关弹药设计理论知识整理得到.模块功能涵盖了榴弹设计过程中给定最大射程、榴弹口径选择、引信选择、榴弹质量初步设计、榴弹外形设计、弹带设计、榴弹内腔设计和榴弹装药选择等主要内容[8,9].模块程序通过对外弹道数据文件和各项设计参数文件的读取完成设计工作中对部分外弹道设计参数的查询及各步骤中所需设计参数的调用,并完成相关计算工作.榴弹模型的设计结果被储存在新建的ini文件中,建模模块通过读取ini文件调用相应的UG二次开发应用程序完成三维模型的绘制,设计功能模块的主界面及设计结果如图3所示.图3榴弹的设计结果Fig.3 The result of shell design2.2榴弹的参数化模型榴弹的参数化模型如图4所示.UG在建立三维模型时需要先绘制草图,而绘制该草图的过程即为榴弹的参数化模型.建模模块根据不同类型的设计

参考文献

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