e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAD

2014产品创新数字化征文:小卫星型号数字化建模问题及解决措施

2014/11/13    来源:e-works    作者:刘江  刘质加  辛强      
关键字:小卫星  数字化建模  小卫星型号  
在小卫星型号研制过程中,对于三维设计、虚拟仿真、虚拟装配的要求不断提升,需要更加真实的三维模型,并增加大量特征信息。对近年小卫星型号三维模型的实际状态和计算机软硬件问题进行调查分析,并提出改进措施。

0 前言

    在小卫星型号研制过程中,对于三维设计、虚拟仿真、虚拟装配的要求不断提升,需要更加真实的三维模型,并增加大量特征信息。对近年小卫星型号三维模型的实际状态和计算机软硬件问题进行调查分析,并提出改进措施。

1 三维模型特点

    在小卫星型号研制过程中,型号三维模型是所有后续工作开展的基础,特别是虚拟验证要求越来越高,后续仿真分析、热控分析、虚拟三维动画装配、三维直属件下厂、电缆三维设计下厂、三维管路焊接、三维总装等工作等等,要求模型能够直接面对仿真分析与生产制造,因此,需提升建模详细程度。

    整星三维模型的细节提升主要包括以下几个方面:

    a)单机设备:单机设备表面增加自身的具体结构特征,可方便直观地确定设备的可操作部位;

    b)整星电缆:进行更加真实的整星电缆网建模,增加更多控制点使整星电缆走线向各精确、电缆粗细更真实;

    c)分系统细节:增加如整星结构板的各连接部位的结构件、标准件、热管、热敏电阻、加热回路、羽流范围、视场范围、运动范围等;

    d)参数增加:为了设备信息传递和全三维设计投产,模型增加了安装基准点、设备坐标系、设备脚印、三维标注等特征。

    虽然模型的精细化提升了设计正确率,但是,同时也使得三维模型的实体模型数量和建模特征数量急剧增加,三维模型越来越复杂。而设计师以往使用的计算机大部分为高配置商务计算机或者低配置图形工作站,在绘制大型整星模型时会遇到速度慢、CPU和显卡性能不足、频繁出现内存错误等问题,从运行速度、运行稳定性方面已存在瓶颈,影响工作效率。

2 小卫星整星模型现状

    针对存在的问题,对近年小卫星型号整星三维模型的实体数量和建模特征数量进行了全面统计,统计结果见图1。模型使用Pro/E 5.0三维设计软件进行建模,型号H到型号L为近两年内建模的卫星。

近年小卫星型号整星三维模型实体和特征数统计

图1 近年小卫星型号整星三维模型实体和特征数统计

    从统计图中可以看出:

    a)型号模型的实体数量表征模型的大小,特征数表征模型的复杂程度,随着时间的推移,整星三维模型的实体数和特征数持续增长;

    b)按照实体数和特征数划分模型规模,一般实体数在500以内的简单模型属于小规模装配,零部件级应用较多;实体数在2000以内的简单模型属于中等规模装配,型号A、型号B、型号C卫星的实体数均在2000以内,特征数小于8000,为中等规模装配;型号D、型号E、型号F、型号G的实体数在5000以内,特征数在8000左右,属于大规模装配;型号H、型号I、型号J、型号K卫星零件数在3000到5000不等,型号L卫星更是达到了10000多个实体,它们其特征数均超过了14000个,为复杂零件,属于超大规模转配。

    c)型号A卫星的单机模型均为总体设计简化建模,缺少具体细节,模型实体数和特征数最少,分别为865个和3897个;

    d)型号C卫星实体数1236,特征数7953;型号G卫星和型号C卫星为同平台产品,整星体积和设备规模接近,而型号G卫星首次推行部分三维下厂工作,如三维指导总装,其实体数达到了4849个,特征数为8827,分别较型号C卫星有大幅增长;

    e)近年的新型号,如型号H、型号I、型号J、型号K、型号L卫星特征数均超过了软件目前能统计显示的最大特征数14000个。

    由统计图中可以看出,随着各方面信息的增加,反映产品的更加真实的状态,模型的实体数量不断增长,特征数量急剧增加,三维模型越来复杂。如果数字化项目全面实施,增加整星热控实体信息、标准件实体、三维标注信息等,再加上单机模型继续细化,估计未来几年内整星三维实体模型数量将超过10000个,特征数将超过20000个。

责任编辑:程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐