一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115982926A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211010081.4G06F111/04(2020.01)(22)申请日2022.08.22(71)申请人东北大学地址110000辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人郝博汪万炯王明阳张鹏杨斌(74)专利代理机构深圳市燊汇智诚专利代理事务所(普通合伙)44725专利代理师刘敏(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F40/186(2020.01)G06T17/20(2006.01)G06T19/20(2011.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法(57)摘要本发明公开了一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，该方法通过对零件特征分解、特征结构分析、特征模板建立、特征约束创建、特征实例化、特征曲面简化修正、特征信息提取、装配对称反件与非完全装配对称反件生成，使得计算机能通过识别所要创建特征与基体的位置信息，自动创建基体与所创建特征的相关约束，通过CAA模板程序驱动特征的自动生成，能够自由的根据用户需求修改各特征尺寸参数或通过布尔运算在原几何体上增减特征完成零件的变型设计，并可自由提取特征参数信息，提高的设计人员对飞机结构件模型修改的自由度，从而提高了飞机结构件设计效率。CN115982926ACN115982926A权利要求书1/2页1.一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将飞机结构件特征分解，对分解好的特征进行结构分析，并建立特征CAA程序模板；步骤二：进行建模设计，建模时首先建立约束关系，然后调用特征模板，根据所设计的零件外形尺寸参数要求，通过人机交互界面输入特征参数，通过参数与约束关系驱动特征模板实例化；步骤三：将特征实例与零件基体进行特征重构、拼接操作，以此来实现通过对特征的修改来对零件进行变型设计，从而快速建立零件模型；步骤四：对含有复杂曲面的零件特征进行曲面简化修正，使得模型曲面表面过渡光滑；对含有对称特征的零件进行对称反件生成，免去对称件的重复建模步骤；步骤五：对已经建立好的零件模型进行特征的识别与提取，从而建立特征提取库，对特征识别与提取的特征模型进行三维标注。2.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，步骤一所述的特征CAA程序模板的创建采用动态编程建模法，即利用CATIA软件提供的开发平台，通过CAA对CATIA软件进行二次开发的动态编程建模法，建立飞机复杂零件典型特征模板文件。3.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，飞机结构件特征类型依据形状进行划分，具体分为：槽特征、孔特征、筋特征和辅助特征，其中槽特征包含平底槽、斜底槽和曲底槽；孔特征包括通孔、盲孔；筋特征包括直顶筋、斜顶筋、开口筋；辅助特征包括工艺凸台和基准面。4.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，在步骤三中进行特征的重构与拼接时，每个特征单元都需要尺寸参数的确定，各个特征之间必须有位置、约束关系。5.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，在步骤三对零件的全部特征或零件中的部分特征的几何参数进行单独或批量化修改时，通过设计人员在人机交互界面输入所要修改的参数驱动程序将新输入的参数加入特征模板程序中，而其余各特征参数并未发生变化，不会破坏零件模型原有的约束条件，实现了零件模型约束的联动。6.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，步骤四所述的对零件模型的曲面进行简化修正，采用的是几何元素删除法中的顶点删除法，即在三角网格中，一顶点与它周围三角面片可以被认为是共面的，且这一点的删除不会带来拓扑结构的改变，不会影响零件的特征，就将这点删除，同时所有与该顶点相连的面均在原始模型中删除，然后对其领域重新三角化，以填补由于这一点被删除所带来的空洞。7.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，通过修改单个或多个特征尺寸参数可驱动特征尺寸变化，实现飞机结构件基于改变零件特征尺寸的变型设计。8.据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，步骤三所述的特征重构、拼接操作，通过布尔运算驱动特征模板程序与零件基体来实现基体与特征的联合、相交、相减，实现飞机结构件基于增减特征的变型设计。2CN115982926A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的一种基于特征的飞机结构件快速设计建模方法，其特征在于，步骤五所述的特征的识别与提取的具体流程为：首先获取参数化建