一種燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及飛機(jī)總體設(shè)計(jì)中重量控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機(jī)全機(jī)重量特性分析中，燃油的重量特性(重量、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等)計(jì)算占有重要的地位，是影響飛機(jī)飛行品質(zhì)的一個(gè)重要因素，飛行中燃油的消耗、飛行姿態(tài)的改變，都會(huì)使燃油重量特性發(fā)生變化，從而導(dǎo)致全機(jī)重量特性發(fā)生變化。因此，在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中，為了分析各種飛行剖面下重心的變化范圍、載荷工況計(jì)算等需要，必須對(duì)燃油重量特性變化進(jìn)行深入細(xì)致的分析。
[0003]在飛機(jī)設(shè)計(jì)研究階段，燃油重量特性分析的關(guān)鍵是燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的創(chuàng)建，燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型是保證該分析工作的基礎(chǔ)和前提，燃油模型的精確程度直接決定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的準(zhǔn)確性。
[0004]燃油模型的創(chuàng)建是一項(xiàng)繁瑣而復(fù)雜的工作，由于油箱系統(tǒng)的復(fù)雜性，當(dāng)前油箱建模需要協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)部門和燃油部門通過大量的手工交互式操作完成。傳統(tǒng)的計(jì)算方法中，對(duì)油箱內(nèi)的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化:忽略小、再將油箱內(nèi)的模型從中一一扣除。飛機(jī)油箱內(nèi)存在數(shù)以萬計(jì)的模型，即便簡(jiǎn)化后實(shí)際操作起來需要花大量的時(shí)間來處理模型，并且極易在操作工程中出現(xiàn)誤操作或漏項(xiàng)的錯(cuò)誤，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)誤差較大。
[0005]現(xiàn)在亟需解決的技術(shù)問題是如何在飛機(jī)總體設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)一種精確的燃油模型既能簡(jiǎn)化操作過程，又能夠降低計(jì)算結(jié)果誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，
[0007]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，用于計(jì)算油箱內(nèi)燃油精確運(yùn)動(dòng)空間，包括如下步驟:
[0008]SI，根據(jù)油箱布局，選取油箱區(qū)域內(nèi)的模型并建立近似燃油模型，其中油箱區(qū)域內(nèi)的模型包括:結(jié)構(gòu)模型，系統(tǒng)模型、管路模型、成品模型、緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型；
[0009]S2，清除掉SI中油箱區(qū)域內(nèi)的模型中的緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型，得到有效模型；
[0010]S3，針對(duì)S2中的有效模型進(jìn)行處理，得到結(jié)果模型；
[0011 ] S4，計(jì)算得出燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型。
[0012]上述方案中優(yōu)選的是，SI中油箱布局根據(jù)油箱總體設(shè)計(jì)參數(shù)在建模系統(tǒng)中所得到的油箱分布狀態(tài)。
[0013]上述任一方案中優(yōu)選的是，S3中對(duì)有效模型進(jìn)行處理包括如下步驟:
[0014]S3-1，利用系統(tǒng)管路數(shù)模建立管路內(nèi)模型；
[0015]S3-2，將非實(shí)體化的成品模型實(shí)體化；
[0016]S3-3，將有效模型和管路內(nèi)模型、實(shí)體化成品模型進(jìn)行整合，得到結(jié)果模型。
[0017]上述任一方案中優(yōu)選的是，S4中的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型由近似燃油模型去除結(jié)果模型所得到的模型得出。
[0018]上述任一方案中優(yōu)選的是，S3-1中的管路內(nèi)模型為管路內(nèi)壁包圍所得到的空間模型，其中包括管路內(nèi)燃油模型和管路內(nèi)非燃油模型。
[0019]本發(fā)明所提供的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的有益效果在于，解決了燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型創(chuàng)建的問題。通過篩選、編輯有效模型，并按裝配級(jí)別對(duì)有效模型進(jìn)行整合，得到油箱內(nèi)精確的非燃油空間，進(jìn)而計(jì)算出燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型，解決了燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型創(chuàng)建難度大、工作量大、耗時(shí)長(zhǎng)、對(duì)硬件設(shè)備要求高等難點(diǎn)，為燃油重量特性分析提供有力支撐。
【附圖說明】
[0020]圖1是按照本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；
[0021]圖2是按照本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的圖1所示優(yōu)選實(shí)施例的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法中各模型之間篩選過程的流程圖；
[0022]圖3是按照本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的圖1所示實(shí)施例的某型飛機(jī)油箱的近似燃油模型的示意圖；
[0023]圖4是照本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的圖1所示實(shí)施例的某型飛機(jī)油箱的精確燃油模型的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更好地理解按照本發(fā)明方案的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步闡述說明。
[0025]本發(fā)明所提供的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法用于計(jì)算油箱內(nèi)燃油精確運(yùn)動(dòng)空間，包括如下步驟:
[0026]SI，根據(jù)油箱布局，選取油箱區(qū)域內(nèi)的模型并建立近似燃油模型，其中油箱區(qū)域內(nèi)的模型包括:結(jié)構(gòu)模型，系統(tǒng)模型、管路模型、成品模型、緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型；
[0027]S2，清除掉SI中油箱區(qū)域內(nèi)的模型中的緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型，得到有效模型；
[0028]S3，針對(duì)S2中的有效模型進(jìn)行處理，得到結(jié)果模型；
[0029]S4，計(jì)算得出燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型。
[0030]上述步驟中，SI中油箱布局根據(jù)油箱總體設(shè)計(jì)參數(shù)在建模系統(tǒng)中所得到的油箱分布狀態(tài)。S4中的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型由近似燃油模型去除結(jié)果模型所得到的模型得出。
[0031]本發(fā)明提供的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的S3中對(duì)有效模型進(jìn)行處理包括如下步驟:S3-1，利用系統(tǒng)管路數(shù)模建立管路內(nèi)模型；S3-2，將非實(shí)體化的成品模型實(shí)體化;S3-3，將有效模型和管路內(nèi)模型、實(shí)體化成品模型進(jìn)行整合，得到結(jié)果模型。S3-1中的管路內(nèi)模型為管路內(nèi)壁包圍所得到的空間模型，其中包括管路內(nèi)燃油模型和管路內(nèi)非燃油模型。
[0032]上述每個(gè)步驟中的近似燃油模型為油箱外表面圍成的燃油外包絡(luò)體模型。
[0033]在具體使用過程中應(yīng)用本發(fā)明提供的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法的過程中，針對(duì)某型飛機(jī)進(jìn)行研究，具體步驟如下:
[0034](— )根據(jù)油箱布局，查找油箱內(nèi)壁結(jié)構(gòu)模型，以此為基礎(chǔ)建立近似燃油模型(如圖3所示)；同時(shí)選取油箱區(qū)結(jié)構(gòu)模型、油箱內(nèi)的燃油系統(tǒng)模型、管路模型、成品模型，共計(jì)13086件零件。
[0035](二)清除緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型，共計(jì)213件。
[0036](三)有效模型的處理:
[0037]利用系統(tǒng)管路數(shù)模建立管路內(nèi)模型512件；
[0038]將非實(shí)體化的成品模型實(shí)體化82件；
[0039]將原始有效模型和新建管路內(nèi)模型、實(shí)體化成品模型以裝配
[0040]為單位進(jìn)行布爾運(yùn)算，組合得到結(jié)果模型；
[0041](四)近似燃油模型去除掉(三)步c)項(xiàng)中得到的結(jié)果模型，即可得到燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型(如圖4所示)。
[0042]通過上述以某型號(hào)飛機(jī)對(duì)本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法為例進(jìn)行研究，該方法將計(jì)算誤差由原有5 %?8 %降低至0.5 %以內(nèi)，同時(shí)提高效率，將人力成本從60人/天縮短為5人/天，降低了實(shí)際操作過程中處理模型所需要的時(shí)間，減少了操作工程中出現(xiàn)誤操作或漏項(xiàng)的錯(cuò)誤，縮小了計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)之間的誤差。
[0043]以上結(jié)合本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法具體實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但并非是對(duì)本發(fā)明的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改均屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍，還需要說明的是，按照本發(fā)明的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法技術(shù)方案的范疇包括上述各部分之間的任意組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，用于計(jì)算油箱內(nèi)燃油精確運(yùn)動(dòng)空間，其特征在于，包括如下步驟: Si，根據(jù)油箱布局，選取油箱區(qū)域內(nèi)的模型并建立近似燃油模型，其中油箱區(qū)域內(nèi)的模型包括:結(jié)構(gòu)模型，系統(tǒng)模型、管路模型、成品模型、緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型； S2，清除掉SI中油箱區(qū)域內(nèi)的模型中的緊固件定位及裝配說明模型、管路走向標(biāo)記模型，得到有效模型； S3，針對(duì)S2中的有效模型進(jìn)行處理，得到結(jié)果模型； S4，計(jì)算得出燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型。2.如權(quán)利要求1所述的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，其特征在于，SI中油箱布局根據(jù)油箱總體設(shè)計(jì)參數(shù)在建模系統(tǒng)中所得到的油箱分布狀態(tài)。3.如權(quán)利要求1所述的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，其特征在于，S3中對(duì)有效模型進(jìn)行處理包括如下步驟: S3-1，利用系統(tǒng)管路數(shù)模建立管路內(nèi)模型； S3-2，將非實(shí)體化的成品模型實(shí)體化； S3-3，將有效模型和管路內(nèi)模型、實(shí)體化成品模型進(jìn)行整合，得到結(jié)果模型。4.如權(quán)利要求1所述的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，其特征在于，S4中的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型由近似燃油模型去除結(jié)果模型所得到的模型得出。5.如權(quán)利要求3所述的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，其特征在于，S3-1中的管路內(nèi)模型為管路內(nèi)壁包圍所得到的空間模型，其中包括管路內(nèi)燃油模型和管路內(nèi)非燃油模型。
【專利摘要】一種燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法，屬于飛機(jī)總體設(shè)計(jì)領(lǐng)域中重量方向的設(shè)計(jì)研究，本發(fā)明提供的燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的建模方法突破常規(guī)研究思路，解決了燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型的創(chuàng)建問題。通過篩選、編輯有效模型，并安裝配級(jí)別對(duì)有效模型進(jìn)行整合，得到油箱內(nèi)精確的非燃油空間，進(jìn)而計(jì)算出燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型。解決了燃油精確運(yùn)動(dòng)空間模型創(chuàng)建難度大、工作量大、耗時(shí)長(zhǎng)、對(duì)硬件設(shè)備要求高等難點(diǎn)，為燃油重量特性分析提供有力支撐。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105512371
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510853461
【發(fā)明人】楊凱, 閆志彬, 潘若剛, 戴浩, 靳瀟瀟
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日