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浅析全三维技术在飞机设计中的应用

更新时间:2009-03-28

全三维技术主要由数字化等相关技术组成。但是我国目前的全三维技术发展较国外相比还是存在差距的。飞机制造是我国非常重视的行业,为了推动飞机制造行业的发展,将全三维技术应用到飞机设计中是很重要的。

1 全三维技术的简介和目前全三维技术在飞机设计应用中存在的问题

1.1 全三维技术简介

随着科技的发展和进步,全三维技术已经成为目前炙手可热的技术。全三维技术简单来说,就是一个真实度极高的模拟技术。因为其核心就是对产品的各项信息进行整理和囊括,同时进行一定的设计和操作,对产品各项加工的信息和过程进行基本的模拟,从中得到信息的反馈。其一般的全三维技术包括以下几个方面:首先是数字化,数字化是全三维技术的一个基本支持技术点。因为数字化可以在产品设计上的各个方面都可以进行信息的掌控和调取运用。因此,数字化技术的加持可以让全三维技术能够更加如鱼得水。其次是工艺和工装设计,工艺和工装设计是全三维技术必不可少的方面。因为工艺和工装技术是实现产品三维模拟的一个途径和手段,通过工艺的设计和工装的设计,可以实现产品设计的连贯。其次是仿真与执行,仿真是全三维技术的核心部分。只有产品设计的模型得到三维立体实现才能真正地实现新型的飞机设计。最后是质检,这是整个产品设计中的最后一个部分,也是决定了产品设计从二维实现三维的把关。

1.2 目前全三维技术在飞机设计应用中存在的问题

全三维技术虽然目前势头很热,但是也存在着一些问题。归根结底可以分为两个方面:第一,是硬件方面的不足。第二,就是认识和体系方面的不足。硬件方面的不足与认识和体系方面的不足形成了一个双向的影响。硬件条件的不足影响了对实施全三维技术的认识,同时也影响了全三维研制工程体系的完善性。同时认识的不足和工程体系的不完善也影响了全三维技术的发展,还有装备设备方面的进步。首先是对全三维技术的认识不够,主要体现在研制方法和体系上的。因为创新和实践都是在一定的理论基础上进行的。没有什么实验结果可以凭空得来,也没有什么技术是可以无中生有。所以,如果对全三维技术的认识不够,那么会严重制约全三维技术的发展和进步。其次是工程体系的问题。工程体系一般包括了很多个分体系,这些分体系是保证工程顺利进行的基本组成。因此,如果在全三维研制工程体系出现问题,那么就会严重制约全三维技术的未来发展。然后是技术的不足。全三维研制的技术水平和技术能力是最需要进行攻克和解决的问题核心。但是目前我国关于全三维研制的技术水平、技术能力、相关设备和设施方面存在很多的问题急需解决。人才、设备、环境等方面都是制约全三维技术在我国快速发展应用的因素。

大学生高中生有很大的不同,大学生属于学习专业知识的阶段,虽然专业知识的学习和提升很重要,但是大学生和高中生不同,大学生学习成绩的好坏并不能评判一个人的专业化水平,不能单单以分数评判一个人的成败,如果只看重专业知识,不利于大学生的全面发展,无法满足社会上对大学生综合素质能力的基本需求。很多高等院校更多的站在自己和社会的角度建立目标,高度重视学生对社会应尽的义务培养,但却忽略了学生自身的综合发展。人才资源的基本标准考虑的是学生在多个方面的表现,这就要求学生充分发挥自己的潜能,展现自己的才能,不断地完善自己,成为德智体美劳全面发展的应用型人才。

2 全三维技术在飞机设计上的应用

2.1 全三维技术在飞机设计上的关键点

第一,是全三维技术的先进理论支持。理论指导实践是众所周知的。从古至今很多的理论都是出自科研成果和科学发现。有了理论的支持,才能进行实验。在实验中检验理论是否可以作为真理。通过上述全三维技术目前应用中存在的问题可知,全三维技术的成熟离不开成熟的理论,同时也离不开实验的检验。所以,需要在实验理论上下功夫。第二,是全三维技术涉及的方方面面的系统体系。工程体系是统筹其他体系的基本体系,因此,工程体系要做到基本的完整和系统化。飞机设计本身就是一个非常复杂的过程,如果没有一个基本的工程体系作为指导,那么在具体的设计中就会出现思路错乱,甚至出现一些本不会出现的错误,影响了全三维技术的效用发挥。例如:装备体系就是工程体系中的一个组成部分。装备体系的重要性主要体现在飞机设计模型的基本承载上。传统的飞机设计只是单纯的二维设计图,为了实现三维立体设计,那么需要基本的装备才能实现,因此,装备体系就是一个实现飞机设计的全三维技术的载体。第三,是人才。任何行业的发展和进步都是需要人才,人具有主观能动性,所以才是行业发展必不可少的动力来源。在飞机设计中,设计人才固然不可或缺,但是掌握了全三维技术知识和技能的人才也是飞机设计中的重要人员。飞机的设计、功能的完善以及生产的改革都需要相关人才的参与。第四,是数字化应用支撑平台。在飞机设计中,所有的零部件都是以三维模型进行描述的,所以从总体来说,其数据量是非常庞大的,也是非常复杂的。因此,从业务逻辑、数据唯一性、流程控制等形成一体化的全三维数字化应用平台是至关重要的。为了实现数字化应用平台功能,需要将大多数的信息进行集成处理,并且要做好相关的数据的分析和备份。

2.2 全三维技术在飞机的不同阶段的具体应用

飞机设计是个比较复杂的设计,因为飞机设计囊括了很多方面的知识和技术。传统的二维飞机设计最大的缺陷就是无法预料实际的飞机建造的过程中可能出现的问题导致的飞机设计结果与一开始的设计图纸存在较大的差异。但是全三维技术的使用就能在很大的程度上解决了这一问题。在飞机产品设计上分为几个阶段进行,全三维技术在飞机的不同阶段的应用中都有具体的使用。在飞机设计第一阶段,需要全三维技术的数字化技术。因为在飞机设计中需要很多的数据库,这些数据库拥有许多的数据。这些数据如果不借助一些工具,难以简单地解决这些数据,也就很难对产品进行三维立体的实现。可以说在飞机方案设计阶段,数字化应用平台是实现后续设计需要的数据的一个基础,也是一个概括性的飞机设计方案。接下来就是飞机设计第二阶段。这一阶段就进入了飞机设计的正式工作了。在这一阶段需要解决的问题就是对上一阶段的方案进行评估,并决定选择哪一型号,从而拍板决定进行下一步的详细设计步骤。详细的初步设计就是对数字化应用平台的数据进行整合处理,并作为接下来的设计依据。并且在这一阶段主要采用的术业有专攻的形式,也就是整体之下的分部处理。这样可以提高效率也可以成就精品。该阶段采用全三维协调的方法,取消原有的二维纸质协调,以三维协调模型代替,提高了协调的效率和质量,并使协调内容具有较好的可追溯性。第三阶段就是全三维技术实现飞机设计三维立体的阶段。这一阶段不仅可以检验前两个阶段的成果,同时也可以真正的做出设计中的飞机模型。具体需要全三维技术的配合和支持,例如:零件数字化建模,可以通过多单位的联合实现飞机的装配,自动定位和精密测量。这一阶段如果可以顺利设计成功,那么就能大大减少后续飞机制造加工装配的时间。

直接从套管出口引出天然气并加以综合利用,见图4。套管气利用情况:套管气在加热炉中燃烧,加热输油管线或掺水;套管气用于单井天然气发电机发电。

3 结语

飞机的研究和制造是一项非常复杂,需要攻克很多难关的工作。因此,飞机研制是我国非常重视的一项工作。全三维技术如果可以应用到飞机设计中,那么无疑会让飞机设计更加进步。虽然目前的全三维技术在飞机设计的具体应用中还是存在一些问题。只有顺利解决这些问题才能让全三维技术在飞机设计的具体应用中创造价值。另外,多参考国外的相关科研成果对我国全三维技术的研发和创新是有帮助的。

参考文献

[1]孙聪.飞机全三维快速响应试制应用技术[J].中国航空工业,2013,21(10):102-106.

[2]田承根,朱天文,刘新宇.全三维技术在飞机设计中的应用[J].中航工业沈阳飞机设计,2015,21(10):112-116.

 
杨仁寅
《科技创新导报》 2018年第07期
《科技创新导报》2018年第07期文献

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