序篇 3
第1章 绪论 3
1.1飞机设计面临的挑战与总体设计的重要性 3
1.2飞机总体设计的特点 5
1.3飞机总体设计支持技术的发展 8
1.4从“孤岛”到平台的演化 12
参考文献 14
第一篇 综合型飞机概念设计软件 21
第2章 SEACD的研发背景与系统框架 21
2.1 SEACD的研发背景 21
2.2对应于方案演化的系统组成 23
2.3面向对象的系统框架 24
第3章 设计要求的组织与分析 27
3.1性能要求分类 27
3.2任务剖面的描述与构造 28
3.3有效载荷选取方式 30
3.4参数选择所需数据的层次性 31
3.5约束分析与设计点的选取 31
3.6任务分析方法的改进 33
第4章 基于草图的概念机建模 36
4.1基于草图的方法 36
4.1.1方法的提出及其含义 36
4.1.2基本的实现措施 39
4.2成品部件的定义与管理 41
4.2.1发动机数据库的建立 41
4.2.2装载数据库的建立 43
4.2.3成品部件的布置 45
4.3从二维到三维的机身类部件建模 46
4.3.1子部件的分类与相关的定义 46
4.3.2建模过程及支持措施 48
4.3.3轮廓线在模型调整中的作用 54
4.3.4机身类部件建模示例 55
4.4翼面类部件的参数化定义 58
4.4.1翼段的描述方式 58
4.4.2参考机翼的定义 60
4.4.3翼面类部件的二维和三维表示 62
4.5油箱的分类建模 63
4.6起落架的描述与简化 65
4.7概念机初始方案示例 66
第5章 基于面元的几何特性估算 69
5.1部件曲面的含义与相交部件的分类 69
5.2浸润面积估算 70
5.2.1基本思路与估算过程 70
5.2.2特征点准则 71
5.3横截面积估算 72
5.4估算方法的实现 73
5.5算例与讨论 74
5.5.1战斗机模型的几何特性估算 74
5.5.2超声速运输机模型的几何特性估算 77
5.5.3面元数目的影响 78
第6章 重量及其他特性评估的实现 79
6.1重量估算与重心定位的实现 79
6.1.1基本原则与实现措施 79
6.1.2重量分类与方法选用 81
6.1.3所需参数的分类与确定方式 83
6.1.4重量特性估算示例 85
6.2 RCS估算功能的融合 86
6.3方案的CFD气动分析 89
第7章 集成化多学科设计优化初步应用 92
7.1典型的优化方法简介 92
7.2采用集成化MDO的必要性 94
7.3集成中各种软件工具的选取 95
7.4实现集成的基本措施 96
7.5优化策略上的考虑 98
参考文献 100
第二篇 集成化飞机总体设计系统 107
第8章 OpenCADS的研发背景与系统框架 107
8.1典型的飞机总体设计集成系统 107
8.2集成化飞机总体设计系统指导原则 109
8.3集成化飞机总体设计系统的框架设计 114
8.3.1系统定位与技术要求 114
8.3.2“开放式系统”定义 117
8.3.3系统架构设计 117
8.3.4开放式系统集成 120
8.3.5基于多方案的系统数据组织逻辑 123
8.3.6可扩展的研发层次结构 126
8.3.7远程设计的初步研究 127
第9章 基于ACIS的通用类部件建模 129
9.1 ACIS造型平台与基于部件特征的模型构建方法 129
9.1.1 ACIS造型平台 129
9.1.2基于部件特征的模型构建方法 129
9.2翼面类部件参数化建模 132
9.2.1翼面类部件描述方法 132
9.2.2翼型数据库的建立 135
9.2.3翼面类部件建模过程及支持措施 136
9.3机翼结构及整体油箱参数化快速设计 140
9.3.1机翼结构参数化描述方式 140
9.3.2机翼结构及油箱设计过程与支持措施 143
9.3.3机翼结构及油箱的自动化调整 145
9.3.4机翼结构及油箱设计与自动化调整示例 146
9.4其他部件设计 148
9.4.1成品部件布置 148
9.4.2起落架描述与简化 149
第10章 民用飞机参数化构型设计与布置 151
10.1机身剖面构型设计 151
10.1.1基础项目定义及数据管理 151
10.1.2机身剖面构型设计支持措施 153
10.2机身类部件建模 156
10.2.1机身类子部件数据定义 156
10.2.2模型构建及支持措施 159
10.2.3机身类部件设计中的自动化调整 162
10.3客舱快速布置 164
10.3.1参数化客舱描述 164
10.3.2客舱建模过程及支持措施 167
10.3.3客舱布置中的自动化调整 171
10.3.4客舱布置示例 172
10.4其他部件设计 173
10.4.1货舱快速布置 173
10.4.2风挡快速设计 174
10.5设计方案示例 176
第11章 层次化集成特性分析与优化 180
11.1集成层次与实现措施 180
11.2工程化快速特性分析 182
11.2.1分析方法选取及实现措施 182
11.2.2工程重量估算 184
11.2.3工程费用估算 188
11.3结构有限元的初步研究及应用 190
11.3.1机翼结构有限元模型的自动构建 190
11.3.2基于结构有限元的应用 194
11.4基于高阶面元法的气动力快速分析 197
11.4.1 PANAIR软件概述 197
11.4.2基于PANAIR的计算方法与实现 197
11.4.3结果验证及分析算例 199
11.5基于Workbench的集成分析 202
11.6集成化多学科设计优化研究 205
11.6.1集成中相关软件工具的选取 205
11.6.2集成优化的实现措施 205
11.6.3算例与讨论 208
参考文献 214
第三篇 飞机总体数字化设计平台 225
第12章 飞机总体数字化设计平台的定位与实施思路 225
12.1飞机总体数字化设计平台的定位 225
12.2基于研发活动的平台构建总体思路 226
12.2.1研发活动及其数字化设计支持 226
12.2.2目标客户群体需求现状分析 231
12.2.3飞机总体数字化设计平台组成要素及体系框架 233
12.3飞机总体数字化设计平台的实施方法论 237
12.3.1飞机总体数字化设计流程梳理 237
12.3.2飞机总体设计知识体系梳理规范 237
12.3.3典型实例 238
第13章 飞机总体数字化设计平台中的数据管理 254
13.1飞机总体设计中的数据 254
13.2设计平台中的过程数据管理 256
13.2.1数据管理系统的发展及现状 256
13.2.2基于演变与衍生的过程数据管理 258
13.2.3过程数据管理系统的主要技术指标 260
13.3设计平台中的工程信息管理 261
13.3.1飞机总体设计中的工程信息资源 261
13.3.2工程信息资源管理系统设计 262
参考文献 266
第四篇 飞机总体设计支持技术新方向 273
第14章 智能设计支持方法与实例 273
14.1基于实例推理的主要设计参数选择 273
14.1.1引言 273
14.1.2改进后的CBR应用流程 274
14.1.3表示实例的层级模型 275
14.1.4实例检索方法的改进 277
14.1.5 CBR应用实例 280
14.2自动化方案调整的概念与方法 283
14.2.1引言 283
14.2.2部件间联系网的构造 284
14.2.3对等联接中部件的自动调整 290
14.2.4基准/依附联系中部件的自动调整 294
14.2.5自动化方案调整示例 297
14.3优化中隐身设计准则的自动实现 300
14.3.1引言 300
14.3.2主要边缘的标识 300
14.3.3边缘间的关联及参数关系 302
14.3.4对应于一个设计点的调整 304
14.3.5优化示例与讨论 305
第15章 面向运行的设计与仿真验证 307
15.1“面向运行的设计”的统一化公式描述 307
15.2面向运行的设计的层次化评价模型 308
15.2.1三层级任务分类模型 308
15.2.2评价准则总体架构 309
15.3基于虚拟仿真的层次化任务评估架构 312
15.4层次化任务仿真应用实例 314
15.5从设计仿真到训练仿真 320
参考文献 322