计算机技术的发展，使得三维模型更具表现力。20世纪80年代，三维技术已应用于发达国家的产品设计和生产中。21世纪初，电子样机技术的规模化应用取得了显著效益。基于CAD的虚拟样机技术，提高了设计协调性，设计意图通过三维模型进行协调和匹配性检查、运动机构仿真、分析仿真，实现了所见即所得，降低劳动强度、提高设计质量、减少设计返工，实现100％的三维建模和100％的数字化虚拟装配。但是，以三维为手段的飞机产品研制模式，并没因其诸多优势很快替代传统的以二维图纸为手段的研制模式。因为大多数企业或者公司对MBD技术的理解，只是说把二维纸质上的产品各方面信息，照模照样搬到数字化的三维模型中，不能达到使其设计信息数字化程度变高。因为没有对零散的产品相关信息进行归纳和整理，就会出现数据冗余，实用性不强，这样就使得后面对产品制造和加工的工人很难读取必要的信息，造成产品周期加长，降低生产效率。
基于MBD的全三维设计，MBD模型包括飞机功能／性能模型、空间几何模型、制造工艺模型、支持维护模型。MBD涵盖了产品设计、制造、维护整个生命周期，其中面向设计和制造的空间模型是MBD的基础。因此，通常意义上的全三维设计通常是面向制造的三维模型的建立和应用。占飞机整体零件数量半数以上的紧固件，其生产制造已自成规模。设计人员主要考虑的问题不是紧固件生产制造问题，而是紧固件快速选型以及装配问题。设计人员综合考虑零部件位置、载荷要求、变形程度等因素，在遵循各类紧固件选用规则的要求下，手工查阅三四百页的紧固件手册，确定紧固件规格型号；在对应的飞机零部件模型中，采用“点线”表达紧固件，使紧固件与飞机零部件形成统一整体。汇总紧固件规格、数量，输出采购清单，交付采购部门。最终，装配人员根据其设计意愿完成紧固件装配工作。
1 航空紧固件的3D点线表达
紧固件尺寸小，数量庞大，采用传统的基于MBD的三维模型来表达紧固件，对电脑硬件有很高要求，费时费力；并且各个航空企业针对自身研发的机型，都有自成系统的一套紧固件手册，紧固件数据不一致导致模型通用性较差、建模成本高”叫；其次，相对于飞机零部件而言，紧固件尺寸过小，紧固件三维模型的建立并不会使其对于装配人员更直观、准确。紧固件种类多样、数据繁琐，设计人员手工查阅方式效率低且准确率难以保证；设计人员主要确定紧固件几何信息，非几何信息的表达(如装配技术要求、开口销类型、润滑、热处理、表面处理等)对装配过程也有重要影响。针对航空紧固件设计、装配存在的问题，决定规范化紧固件信息表达。
基于MBD的三维模型信息分为：几何信息、非几何信息。在遵循MBD信息集成化的原则下，采用“3D点线”方式表示航空紧固件。其中，点的物理属性代表紧固件的安装位置；直线的物理属性包括长度，代表紧固安装前／安装后的轴向尺寸；方向代表紧固件的安装方向。图1表示基于MBD的紧固件信息分类。图2为紧固件3D点线表达示意图。Catia软件环境下紧固件3D点线表达如图3所示。
图1 紧固件信息分类
图2 紧固件3D点线表达示意图
图3 Catia软件环境下紧固件的3D点线表达
