张毅[1]2002年在《固体火箭发动机CAD系统的研究与软件开发》文中提出本文将固体火箭发动机设计与计算机辅助设计相结合，建立了一套固体火箭发动机计算机辅助设计系统软件(简称RECAD)，整个系统软件集成了计算分析、数据库管理系统和工程绘图叁个子系统。计算分析子系统包括火箭发动机总体优化设计、内弹道计算、热力参数计算、发动机壳体应力有限元分析、结构特征值计算、质点外弹道计算、点火装置的设计计算。数据库管理系统建立了一些常用材料数据库、常用参数数据库及火箭发动机产品数据库，并建有完整的管理系统支持对这些数据库进行修改、查询、增加和删除。工程绘图可以绘制二维曲线图和零部件图，其中二维曲线包括有内弹道压(推)力—时间曲线、质点外弹道动态模拟曲线；零部件图包括有标准螺栓与螺纹孔、燃烧室结构图、装药设计截面图、连接底结构图、喷管结构图及火箭发动机总体装配图。整个系统具有十分友好的用户界面，只需通过给出一定原始数据，就可实现用户的设计工作并支持对原始数据修改完成用户对设计的修改。经过实例测试，证明该软件系统具有一定的实用价值。
江振宇[2]2002年在《固体火箭发动机喷管CAD》文中进行了进一步梳理固体火箭发动机设计是一项复杂的系统工程。将CAD技术引入固体火箭发动机设计，可大幅提高设计效率和产品质量，缩短固体发动机研制周期，将设计者从简单的重复劳动中解放出来，有利于设计创新。本文结合空空导弹研究院固体发动机喷管CAD系统研制需要，讨论固体火箭发动机喷管CAD系统功能、组成和实现方法。系统主控程序及界面采用Borland C++ Builder开发。按照设计流程，首先完成了喷管型面设计、结构设计和热防护设计；完成了喷管质量特性计算，实现了参数化喷管结构图绘制；采用有限差分方法计算了喷管温度场；采用直接优化法和遗传算法实现了喷管型面优化；采用面向对象技术与关系数据模型建立了数据库管理系统；最后以数据库为核心实现了系统集成。本文从理论上探讨了系统功能，给出了设计实例及算例，应用效果良好。喷管CAD系统作为固体火箭发动机CAD的重要组成部分，将在固体发动机研制中发挥重要作用。
郭大庆[3]2005年在《固体火箭发动机喷管热结构CAD设计》文中研究指明本文系统地研究了固体火箭发动机喷管热结构CAD系统的组成,应用面向对象技术和大型有限元分析软件ANSYS的二次开发技术,开发了固体火箭发动机喷管热结构设计、计算与分析系统,较为成功地解决了如下几个关键问题: 1.为固体火箭发动机喷管热结构设计提供了一个界面友好、交互性强、通用性好的设计工具与集成化的设计环境,用户可以在该设计环境中完成喷管结构形式的选择、流动的计算及温度场、热应力场的分析等喷管设计流程。与以往的手工设计和其它设计方法相比,大大提高了设计的效率,而且整个设计结果以单个文件的形式保存,易于管理和查看。 2.该系统集成了目前工程上常用的喷管热结构设计与计算方法,提供了多种喷管结构形式,具有很强的实用性。 3.利用图形技术对喷管结构进行了二维绘图显示,对喷管结构的构造采用参数化的方法,通过一系列几何参数值来确定结构的具体形式,参数改变后可以立即显示生成新的设计示意图形。 4.对ANSYS进行二次开发,利用ANSYS提供的参数化设计语言(APDL)及其批处理模式对ANSYS进行封装,编制该CAD软件与ANSYS的接口程序,用户可以在该CAD软件中从后台调用ANSYS核心计算程序进行喷管定边界温度场、烧蚀温度场和热应力分析。 整个系统采用C++Builder 5.0作为主要开发环境,运用面向对象的思想将喷管分成不同的结构组件,然后通过组合可以构成不同的喷管结构,这样使得本系统的通用性得到很好的体现,并进一步保证了系统的可扩展性,新结构类型的喷管只需要添加没有的组件形式就可以了。软件模块的独立性、动态链接性和可维护性都得到很好的体现。
徐珂靖[4]2011年在《固体火箭发动机叁维参数化结构设计及程序实现》文中研究指明固体推进剂是火箭发动机能量的来源，固体火箭发动机药柱安装于固体火箭发动机燃烧室中。药柱内部燃面截面的几何形状与固体火箭发动机的工作时间，燃烧室压力和推力有关。固体火箭发动机装药设计研究随着药柱的燃烧药柱燃面的变化规律，以此获得固体火箭发动机药柱在任意时刻的燃面几何参数，实时反映固体推进剂燃烧过程，计算装药燃面推移过程，计算内弹道，求出压力和推力等参数。本课题系统地分析了固体火箭发动机药柱内流场分析软件的组成和框架，以CATIA、ICEM CFD和FLUENT的二次开发技术和网络技术为基础建立软件系统，设计了一种固体火箭发动机药柱内流场分析的工具，完成软件各模块数学模型的建立和软件控制程序的开发，开发了一套固体发动机内流场分析软件，对该软件各模块进行了验证。最后以一个翼柱形装药形式发动机作为算例，验证了软件用于固体火箭发动机设计的可行性。通过数值模拟固体火箭发动机两相流场，将计算结果与实验数据比较，结果表明通过该工具计算所得的结果能够满足工程要求。这是一套支持客户机/服务器网络计算模式的用于分析固体火箭发动机内流场的计算工具，他可以通过网络交互调度各个子模块及第叁方软件的运行。该软件与CATIA、ICEM CFD、FLUENT等软件兼容，可以连接CATIA、ICEM CFD、FLUENT等软件，实现从几何形状到网格生成的自动化。
刘伟[5]2014年在《基于Pro/E和Qt平台的固体火箭发动机内弹道性能计算》文中研究指明固体火箭发动机装药设计是发动机设计工作中的重要组成部分,内弹道参数的变化严重影响着发动机主要性能参数的变化,所以发动机装药设计与内弹道计算的研究一直都是众多学者研究的重点。随着计算机技术的发展以及各种建模软件功能的逐渐完善,各种建模软件不仅普遍应用于各领域,还应用于发动机装药设计与内弹道计算,通过对各建模软件自身功能的充分利用以及软件的二次开发等方式对发动机装药与内弹道计算问题进行研究。本文依托Pro/E软件,通过Qt平台进行软件界面的开发以实现发动机药型设计与内弹道计算,并且与商用CFD软件进行数据交流,实现药型设计、内弹道计算与流场计算的一体化。利用Qt平台开发出的仿真平台主要实现以下功能:(1)典型装药模型的参数化设计,以及读取Pro/E软件生成的模型数据文件,实现在平台内部快速生成不同参数的典型装药模型,成功读取Pro/E软件生成的OBJ格式文件,并在界面上显示。(2)装药内弹道计算,实现装药模型在燃烧过程中燃面面积随时间变化规律以及燃烧室内压强随时间变化规律等参数的精确计算。(3)通过脚本文件,实现平台与商用CFD软件之间的数据交流,平台自身产生的典型装药模型文件可以自动被ICEM软件成功读取,并进行网格划分,ICEM生成的网格文件可以被FLUENT软件读取。通过本平台,设计人员可以快速实现典型装药的药型设计以及内弹道计算,可通过ICEM软件对典型装药进行自动化网格划分,提高了工作效率,缩短了药型设计与内弹道计算周期。通过多组算例对软件平台的测试表明,此软件平台具有独立性、实用性、人机交互良好、易学易用性。通过将平台计算结果与利用Pro/E软件计算得到的燃面面积及利用Pro/E软件得到的燃面面积计算出的燃烧室压强计算结果比较发现,仿真平台内弹道计算结果与利用Pro/E软件计算得到的燃面面积及利用Pro/E软件得到的燃面面积计算出的燃烧室压强计算结果基本一致,误差较小,满足实际工程需要,为发动机的设计提供可靠的支持。
陈永钊[6]2005年在《固体火箭发动机协同设计环境研究》文中提出固体火箭发动机设计工具、设计方法等方面的发展给固发领域带来新的问题及新的挑战。如何改善各种设计工具、设计数据的使用效率及设计人员之间的协作关系,最终提高固发的设计水平是一个非常重要的问题。本文在当前固发设计特点的基础上,通过研究并行工程、协同设计环境技术、各种设计工具等,提出了一套建立固发协同设计环境的方案,并针对其中数据集成问题开展了较细致的研究。 提出了一种使用Pro/Intralink、Lotus Notes、STEP等工具建立固发协同设计环境的具体方案,可以将固发设计领域中应用比较广泛的专用软件(SrmCAD等)、通用软件(AutoCAD、ProE、UG等造型软件和Ansys、Marc、Fluent、Nastran等分析软件)集成起来。当开发工作完成后,会使整个设计团队有一套高效便捷的协同设计系统,为各项工作提供有力的支持。 讨论了将STEP标准应用于SrmCAD中的一些问题。在满足当前数据交换的需求下,我们可以重点考虑STEP的部分内容,并借助STEP工具开发一套数据接口,使SrmCAD的部分结构数据转换为STEP数据。 立足于SrmCAD的数据可被ProE共享,设计了基于ProE2001二次开发的叁维内孔星形装药接口程序。该程序集成在ProE2001下,可以直接读取SrmCAD中生成的星型药柱文件,并自动生成叁维药柱模型。程序效率较高,可以避免很多重复工作。
祁加强[7]2007年在《中远程地空导弹快速设计评估软件系统研究》文中进行了进一步梳理未来高科技战争要求地空导弹具有射程远、速度快、体积小、机动灵活和主动段攻击等优点，传统的固体火箭发动机已不能满足新一代地空导弹的需要，在火箭发动机和冲压发动机技术基础上发展起来的整体式固体火箭冲压发动机以其独特的性能品质而成为这类导弹推进系统的最佳选择。然而，该类发动机的采用也给导弹总体方案设计工作增加了难度，需要借助于计算机辅助设计(CAD)技术的帮助。 本文建立了固体火箭冲压发动机性能计算、导弹气动性能计算和弹道仿真分析等分系统的数学模型，并编制了相应的C++计算程序模块。以Visual C++6.0为开发平台，开发了中远程地空导弹快速设计评估软件系统，并将上述程序模块集成到了该系统中。该软件系统还提供了数据管理模块、导弹叁面图绘制模块、二维曲线显示模块和CATIA接口模块等辅助模块，提供了完整的图形化用户界面，形成了相对完整的导弹一体化设计软件系统。其中的CATIA接口模块是本软件的一大特色，在类似软件中尚不多见，该模块实现了本软件与CATIA之间的双向动态数据传输，从而极大地扩展了本软件的功能，增加了本软件的应用范围。软件开发采用面向对象的软件开发思想，遵循模块化设计原则，注重使用性和可扩展性。 本文运用所开发的软件对某原型弹进行了分析计算，结果表明，本文所采用的数学模型是合理的、实用的，满足导弹方案设计的精度要求。本软件提高了总体设计人员的设计效率与设计质量，能够为导弹总体设计人员选择适当的整体式固冲发动机以及合适的导弹总体方案提供一定的参考，对新型号的设计具有实际应用价值。
叶彬[8]2008年在《燃气舵片参数化设计及其软件开发》文中指出参数化设计是机械设计的一个重要组成部分,参数化设计过程是从功能分析到创建参数化模型的整个过程。通过参数化设计,设计开放人员不再需要重复画图,只需要修改参数,就可以得到各种不同规格的叁维模型,避免同一类零件的重复建模。能否快速准确的建立起用以研究的设计模型,成为了CAD技术开发机构和用户的共同希望。Unigraphics(UG)是一个优秀的机械CAD/CAE/CAM一体化软件。它基于完全的叁维实体复合造型、特征建模,能设计出非常复杂的模型。同时,它还具有良好的开放性,可进行不同层次的二次开发,快速、高效地实现用户的特殊要求。本文在UG二次开发研究的基础上,提出燃气舵片模型库总体设计方案,运用参数化设计原理和实体拓扑结构理论,确定参数特征模型,建立和开发了空空导弹燃气舵片模型库系统。该系统的使用不需要UG的专门操作知识,适合产品系列化设计,大大提高了燃气舵片叁维设计的效率,为空空导弹总体设计和发动机设计、实现快速计算燃气舵片气动特性、快速选择合理的燃气舵片叁维模型奠定了良好的基础。该系统界面简洁直观、操作方便、具有良好的人机交互性、可扩充性和移植性。
李亦[9]2015年在《火箭助推发射系统的研究与软件开发》文中研究表明为了用户分析火箭助推器的结构与性能,方便绘制火箭助推器叁维图形以及弹道轨迹仿真,且实现关于火箭助推器产品和数据的管理,研究并开发出一个功能全面的火箭助推发射系统。本文将火箭助推器设计与计算机辅助设计相结合,研究并开发了一套火箭助推发射系统的叁维参数化软件,整个系统软件集成了助推器结构设计、弹道分析计算、数据库管理系统和工程绘图功能。助推器的结构设计包括对燃烧室、前封头和喷管的参数设计。弹道分析计算是求解内弹道和外弹道的模型,可以绘制内弹道压(推)力和时间曲线、质点外弹道仿真曲线。数据库管理系统建立了一些常用材料数据库、常用参数数据库及火箭助推器产品和零件数据库,并建有完整的管理系统支持对这些数据库进行修改、查询、增加和删除。工程绘图可以绘制助推器产品和零件的叁维图形,作出助推器设计方案图纸。研究火箭助推发射系统的主要功能之后,制定软件的开发过程,遵循模块化设计,编写并实现各个功能系统,使各模块紧密联系,达到系统研究与软件开发的目的。整个软件具有简洁友好的用户界面,只需给出一定的原始数据,就可实现助推器的结构参数设计(包括叁维造型的绘图设计和显示)、功能计算以及数据管理等等功能,经过软件测试,证明该系统是有一定的研究意义和实用价值。
章宏[10]2007年在《基于事物特性表的有限元模型快速变型设计方法及应用研究》文中研究表明计算机技术的迅速发展加快了有限元法在工程实际中的应用步伐，相应产生了一批功能强大的有限元分析系统。但在有限元分析系统的实际应用过程中存在着一些不足。此外，产品全生命周期管理需要建立起各阶段的产品模型，从而构成完整的产品模型。在CAD领域的产品模型的研究已基本成熟，但是在有限元领域的产品模型还有待研究。本文基于上述两点，对面向有限元领域的产品模型进行一定深度的研究，提出了基于事物特性表的零件族有限元模型快速变型设计方法。本文的主要工作如下：第一章，讨论了有限元法在工程实际中的应用现状，并提出有限元分析系统在使用过程中的一些不足。产品全生命周期管理需要构建各个阶段的产品模型，而在有限元领域的产品模型还有待研究。基于上述两点，提出了本文的研究内容和研究意义，并给出了全文的组织结构。第二章，建立了零件族有限元模型快速变型设计的理论框架。阐述了零件族有限元环境下事物特性表的构成和特点。说明了建立零件族有限元主文档的过程，详细描述了有限元主文档的内容。最后提出了基于事物特性表的零件族有限元模型快速变型设计的原理。第叁章，提出了基于事物特性表的零件族有限元模型实现快速变型设计的关键技术。阐述了零件族的有限元主文档与相应实例事物特性表相结合派生出实例有限元文档的具体过程。详细说明了对建立零件族有限元主文档起决策支持作用的有限元知识库。具体阐述了知识库的结构以及知识库中规则的表现形式。第四章，根据前文所述建立零件族有限元模型快速变型设计方法的内容，开发了基于事物特性表的零件族有限元模型快速变型设计系统。并以工业汽轮机转子和汽缸为例，在该系统下进行应用验证。第五章，对全文进行总结并提出了本文的创新点，对后续的研究工作进行展望。
参考文献：
[1]. 固体火箭发动机CAD系统的研究与软件开发[D]. 张毅. 南京理工大学. 2002
[2]. 固体火箭发动机喷管CAD[D]. 江振宇. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002
[3]. 固体火箭发动机喷管热结构CAD设计[D]. 郭大庆. 西北工业大学. 2005
[4]. 固体火箭发动机叁维参数化结构设计及程序实现[D]. 徐珂靖. 哈尔滨工程大学. 2011
[5]. 基于Pro/E和Qt平台的固体火箭发动机内弹道性能计算[D]. 刘伟. 哈尔滨工程大学. 2014
[6]. 固体火箭发动机协同设计环境研究[D]. 陈永钊. 西北工业大学. 2005
[7]. 中远程地空导弹快速设计评估软件系统研究[D]. 祁加强. 西北工业大学. 2007
[8]. 燃气舵片参数化设计及其软件开发[D]. 叶彬. 南京理工大学. 2008
[9]. 火箭助推发射系统的研究与软件开发[D]. 李亦. 南京理工大学. 2015
[10]. 基于事物特性表的有限元模型快速变型设计方法及应用研究[D]. 章宏. 浙江大学. 2007
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