一种燃油精确运动空间模型的建模方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及飞机总体设计中重量控制技术领域，具体而言，涉及一种燃油精确运动空间模型的建模方法。
【背景技术】
[0002]飞机全机重量特性分析中，燃油的重量特性(重量、重心、转动惯量等)计算占有重要的地位，是影响飞机飞行品质的一个重要因素，飞行中燃油的消耗、飞行姿态的改变，都会使燃油重量特性发生变化，从而导致全机重量特性发生变化。因此，在飞机设计过程中，为了分析各种飞行剖面下重心的变化范围、载荷工况计算等需要，必须对燃油重量特性变化进行深入细致的分析。
[0003]在飞机设计研究阶段，燃油重量特性分析的关键是燃油精确运动空间模型的创建，燃油精确运动空间模型是保证该分析工作的基础和前提，燃油模型的精确程度直接决定数据基础的准确性。
[0004]燃油模型的创建是一项繁琐而复杂的工作，由于油箱系统的复杂性，当前油箱建模需要协调结构部门和燃油部门通过大量的手工交互式操作完成。传统的计算方法中，对油箱内的模型进行简化:忽略小、再将油箱内的模型从中一一扣除。飞机油箱内存在数以万计的模型，即便简化后实际操作起来需要花大量的时间来处理模型，并且极易在操作工程中出现误操作或漏项的错误，计算结果与实测数据误差较大。
[0005]现在亟需解决的技术问题是如何在飞机总体设计阶段设计一种精确的燃油模型既能简化操作过程，又能够降低计算结果误差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种燃油精确运动空间模型的建模方法，
[0007]本发明的目的通过如下技术方案实现:一种燃油精确运动空间模型的建模方法，用于计算油箱内燃油精确运动空间，包括如下步骤:
[0008]SI，根据油箱布局，选取油箱区域内的模型并建立近似燃油模型，其中油箱区域内的模型包括:结构模型，系统模型、管路模型、成品模型、紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型；
[0009]S2，清除掉SI中油箱区域内的模型中的紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型，得到有效模型；
[0010]S3，针对S2中的有效模型进行处理，得到结果模型；
[0011 ] S4，计算得出燃油精确运动空间模型。
[0012]上述方案中优选的是，SI中油箱布局根据油箱总体设计参数在建模系统中所得到的油箱分布状态。
[0013]上述任一方案中优选的是，S3中对有效模型进行处理包括如下步骤:
[0014]S3-1，利用系统管路数模建立管路内模型；
[0015]S3-2，将非实体化的成品模型实体化；
[0016]S3-3，将有效模型和管路内模型、实体化成品模型进行整合，得到结果模型。
[0017]上述任一方案中优选的是，S4中的燃油精确运动空间模型由近似燃油模型去除结果模型所得到的模型得出。
[0018]上述任一方案中优选的是，S3-1中的管路内模型为管路内壁包围所得到的空间模型，其中包括管路内燃油模型和管路内非燃油模型。
[0019]本发明所提供的燃油精确运动空间模型的建模方法的有益效果在于，解决了燃油精确运动空间模型创建的问题。通过筛选、编辑有效模型，并按装配级别对有效模型进行整合，得到油箱内精确的非燃油空间，进而计算出燃油精确运动空间模型，解决了燃油精确运动空间模型创建难度大、工作量大、耗时长、对硬件设备要求高等难点，为燃油重量特性分析提供有力支撑。
【附图说明】
[0020]图1是按照本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法的一优选实施例的流程示意图；
[0021]图2是按照本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法的图1所示优选实施例的燃油精确运动空间模型的建模方法中各模型之间筛选过程的流程图；
[0022]图3是按照本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法的图1所示实施例的某型飞机油箱的近似燃油模型的示意图；
[0023]图4是照本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法的图1所示实施例的某型飞机油箱的精确燃油模型的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了更好地理解按照本发明方案的燃油精确运动空间模型的建模方法，下面结合附图对本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法的优选实施例作进一步阐述说明。
[0025]本发明所提供的燃油精确运动空间模型的建模方法用于计算油箱内燃油精确运动空间，包括如下步骤:
[0026]SI，根据油箱布局，选取油箱区域内的模型并建立近似燃油模型，其中油箱区域内的模型包括:结构模型，系统模型、管路模型、成品模型、紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型；
[0027]S2，清除掉SI中油箱区域内的模型中的紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型，得到有效模型；
[0028]S3，针对S2中的有效模型进行处理，得到结果模型；
[0029]S4，计算得出燃油精确运动空间模型。
[0030]上述步骤中，SI中油箱布局根据油箱总体设计参数在建模系统中所得到的油箱分布状态。S4中的燃油精确运动空间模型由近似燃油模型去除结果模型所得到的模型得出。
[0031]本发明提供的燃油精确运动空间模型的建模方法的S3中对有效模型进行处理包括如下步骤:S3-1，利用系统管路数模建立管路内模型；S3-2，将非实体化的成品模型实体化;S3-3，将有效模型和管路内模型、实体化成品模型进行整合，得到结果模型。S3-1中的管路内模型为管路内壁包围所得到的空间模型，其中包括管路内燃油模型和管路内非燃油模型。
[0032]上述每个步骤中的近似燃油模型为油箱外表面围成的燃油外包络体模型。
[0033]在具体使用过程中应用本发明提供的燃油精确运动空间模型的建模方法的过程中，针对某型飞机进行研究，具体步骤如下:
[0034](— )根据油箱布局，查找油箱内壁结构模型，以此为基础建立近似燃油模型(如图3所示)；同时选取油箱区结构模型、油箱内的燃油系统模型、管路模型、成品模型，共计13086件零件。
[0035](二)清除紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型，共计213件。
[0036](三)有效模型的处理:
[0037]利用系统管路数模建立管路内模型512件；
[0038]将非实体化的成品模型实体化82件；
[0039]将原始有效模型和新建管路内模型、实体化成品模型以装配
[0040]为单位进行布尔运算，组合得到结果模型；
[0041](四)近似燃油模型去除掉(三)步c)项中得到的结果模型，即可得到燃油精确运动空间模型(如图4所示)。
[0042]通过上述以某型号飞机对本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法为例进行研究，该方法将计算误差由原有5 %?8 %降低至0.5 %以内，同时提高效率，将人力成本从60人/天缩短为5人/天，降低了实际操作过程中处理模型所需要的时间，减少了操作工程中出现误操作或漏项的错误，缩小了计算结果与实测数据之间的误差。
[0043]以上结合本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的是，按照本发明的燃油精确运动空间模型的建模方法技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。
【主权项】
1.一种燃油精确运动空间模型的建模方法，用于计算油箱内燃油精确运动空间，其特征在于，包括如下步骤: Si，根据油箱布局，选取油箱区域内的模型并建立近似燃油模型，其中油箱区域内的模型包括:结构模型，系统模型、管路模型、成品模型、紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型； S2，清除掉SI中油箱区域内的模型中的紧固件定位及装配说明模型、管路走向标记模型，得到有效模型； S3，针对S2中的有效模型进行处理，得到结果模型； S4，计算得出燃油精确运动空间模型。2.如权利要求1所述的燃油精确运动空间模型的建模方法，其特征在于，SI中油箱布局根据油箱总体设计参数在建模系统中所得到的油箱分布状态。3.如权利要求1所述的燃油精确运动空间模型的建模方法，其特征在于，S3中对有效模型进行处理包括如下步骤: S3-1，利用系统管路数模建立管路内模型； S3-2，将非实体化的成品模型实体化； S3-3，将有效模型和管路内模型、实体化成品模型进行整合，得到结果模型。4.如权利要求1所述的燃油精确运动空间模型的建模方法，其特征在于，S4中的燃油精确运动空间模型由近似燃油模型去除结果模型所得到的模型得出。5.如权利要求3所述的燃油精确运动空间模型的建模方法，其特征在于，S3-1中的管路内模型为管路内壁包围所得到的空间模型，其中包括管路内燃油模型和管路内非燃油模型。
【专利摘要】一种燃油精确运动空间模型的建模方法，属于飞机总体设计领域中重量方向的设计研究，本发明提供的燃油精确运动空间模型的建模方法突破常规研究思路，解决了燃油精确运动空间模型的创建问题。通过筛选、编辑有效模型，并安装配级别对有效模型进行整合，得到油箱内精确的非燃油空间，进而计算出燃油精确运动空间模型。解决了燃油精确运动空间模型创建难度大、工作量大、耗时长、对硬件设备要求高等难点，为燃油重量特性分析提供有力支撑。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105512371
【申请号】CN201510853461
【发明人】杨凯, 闫志彬, 潘若刚, 戴浩, 靳潇潇
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月26日