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以CATIA为平台的起落架零件参数化建模技术研究

2015/1/16    来源:互联网    作者:李海滨  杨义虎  朱姗姗  邱元庆      
关键字:起落架  CATIA  参数化建模  
文章通过对起落架零件进行结构特征分析,提取各个特征的主要特点,采用参数化建模方法,以CATIA为开发平台、VB为二次开发工具,初步开发出较为实用的起落架零件的参数化建模系统。

0 引言

    起落架是飞机的重要组成部分,是飞机在地面停放、滑行、起降和滑跑时用于支承飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。

    起落架的主要作用为:1)承受飞机在地面停放、滑行、起飞、着陆和滑跑时的重力。2)承受、消耗和吸收飞机在着陆时与地面的撞击和颠簸能量。3)滑跑与滑行时的制动。4)滑跑与滑行时操纵飞机。起落架是飞机设计、制造中一个非常重要的环节。在传统的设计中,对每个起落架都要从头开始进行结构设计,效率很低,因此,如何快速地生成飞机起落架模型是一个重要的问题。

    本文通过对起落架零件进行结构特征分析,提取各个特征的主要特点,采用参数化建模方法,以CATIA为开发平台、VB为二次开发工具,研究了一种可以快速生成飞机起落架零件的参数化建模方法,初步开发出较为实用的起落架零件的参数化建模系统。

1 系统开发工具简介

    1.1 CATIA V5 R16

    CATIA具有一个独特的装配草图生成工具,支持欠约束的装配草图绘制以及装配图中各零件之间的连接定义,可以进行快速的概念设计。它支持参数化造型和布尔操作等造型手段,支持绘图与数控加工的双向数据关联。CATIA V5有良好的人机交互环境,在实际应用中十分广泛。因此可以通过CATIA Y5软件提供的接口对其进行二次开发,即应用Visual Basic对CATIA进行二次开发,实现快速生成起落架零件的参数化模型。

    1.2 Visual Basic 6.0

    VB(Visual Basic)是一种基于Basic的可视化的程序设计语言。VB一方面继承了先前Basic程序设计语言所具有的简单、易用的特点,另一方面在其编程系统中采用了面向对象、事件驱动的编程机制,用一种巧妙的方法把Windows的编程复杂性封装起来,提供了一种所见即所得的可视化程序设计方法。

2 二次开发方法比较

    二次开发就是把商品化、通用化的CAD系统用户化、本地化的过程,即以优秀的CAD系统为基础平台,研制开发符合国家标准、适合企业实际应用需要的用户化、专业化和集成化软件。二次开发可使软件具有良好的人机交互界面,并且可以集成大量专业设计人员的经验,使一般的设计人员能够使用计算机进行产品设计,从而提高整个设计过程的效率和质量。

    CATIA二次开发分别使用自动化应用接口的宏和基于组件应用架构(CAA)的二次开发,简介如下。

    1)使用自动化应用接口(Automation API)的宏。CATIA Automation提供了约360个接口对象,107个枚举数据类型,枚举数据类型包含CATIA定义的专用数据常量。宏是一系列组合在一起的命令和指令,以实现多任务执行的自动化。在CATIA V5中可以利用宏进行数据输入、数据处理和可选参数的实时完整性处理。使用自动化应用接口的宏这种交互式定制方法,借用不断执行操作顺序产生简易且具有相互作用的定制,用于自动化组件(automation)、日志(joumaling)、Visual Basic和JavaScript/Html(超文本标记语言)的开发,利用Visual Basic产生图形用户界面,不仅如此,Automation API还具备与任何OLE(对象的链接和嵌入)兼容的平台进行通讯的能力。

    2)基于组件应用架构(Component Application Architecture,CAA)的二次开发(CAA V5 C++and Java API)。这种方法具有强大的交互、集成和用户特征定义功能,并有一套自己的体系架构。CATIA V5是按照组件模型建立起来的,用户可通过开发CAA组件对CATIA进行扩展,也可以把自己开发的CAA组件结合起来实现用户自定义。

    上述CATIA二次开发的两种方法比较见表1。

表1 两种方法比较

两种方法比较

    从表1可以看出使用CAA C++可以进行最有效率的应用程序开发,但入门困难。Automation API功能限制相当大,但入门容易。所以建议开发工作尽可能使用Automation API,不足之处再以CAAC++完成。

    编写自动化应用接口(Automation API)的宏使用的脚本语言是可视化程序设计语言应用(Visual Basic for Application,VBA),该脚本几乎提供了所有Visual Basic语言及图形的界面功能。VBA本身有一个完整的集成开发环境(Integrated Development Environment,IDE),有方便的代码提示、语法高亮显示及强大的调试功能,因而手工编写代码很方便,但VBA脚本不能编译。由于VBA和VB的开发环境十分相似,两者之间交换数据也十分方便,因此可以先在VBA上调试程序,然后再导入到VB中编译成可执行程序。

责任编辑:程玥
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