一種飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飛機總體設(shè)計領(lǐng)域中重量研究方向，具體而言，涉及一種飛機質(zhì)量特 性數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛機的重量、重心、轉(zhuǎn)動慣量統(tǒng)稱為飛機的質(zhì)量特性。飛機的質(zhì)量特性，是飛機設(shè) 計的重要原始數(shù)據(jù)與設(shè)計參數(shù)，不僅影響飛機的載荷、性能、操穩(wěn)、顫振等多個領(lǐng)域的設(shè)計 工作，也直接影響飛機的成本、使用及維修特性。如何進行設(shè)計、管理和控制飛機質(zhì)量特性 是關(guān)系到飛機設(shè)計成敗的關(guān)鍵。一架超重或重心超出許用范圍的飛機會嚴(yán)重降低作戰(zhàn)效 能，影響飛行安全。因此，保證一架飛機重量、重心在合理的范圍之內(nèi)，不但是設(shè)計人員、也 是制造人員的責(zé)任。
[0003] 在飛機生產(chǎn)制造過程中，飛機零件、工藝組件、工藝大部件的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)是加工 裝配的直接依據(jù)。飛機產(chǎn)品從設(shè)計領(lǐng)域向生產(chǎn)制造領(lǐng)域進行重組的過程中，整個飛機產(chǎn)品 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)組成發(fā)生較大的變化，生產(chǎn)制造過程的產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)與設(shè)計階段有 較大差異，目前國內(nèi)的飛機生產(chǎn)制造領(lǐng)域的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)是根據(jù)設(shè)計領(lǐng)域理論計算數(shù)據(jù)為 參考，導(dǎo)致產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程缺少有效的質(zhì)量特性參考依據(jù)，必須開展制造領(lǐng)域的質(zhì)量 特性計算研究。
[0004] 現(xiàn)在亟需解決的技術(shù)問題是如何設(shè)計一種飛機生產(chǎn)制造領(lǐng)域的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)設(shè) 計方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種簡單合理的飛機質(zhì)量特 性數(shù)據(jù)處理方法。
[0006] 本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法，用于飛 機設(shè)計及生產(chǎn)制造過程中工藝重組的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)的變化，包括如下步驟：
[0007] S1，確定飛機設(shè)計階段的飛機設(shè)計模型；
[0008] S2,計算飛機設(shè)計階段的飛機設(shè)計模型的質(zhì)量特性；
[0009] S3,飛機設(shè)計階段與飛機制造過程階段的數(shù)據(jù)變化確定數(shù)據(jù)變化內(nèi)容；
[001 0] S4，根據(jù)S1中的變化內(nèi)容確定數(shù)據(jù)變化流程；
[0011] S5，根據(jù)S2中的數(shù)據(jù)變化流程建立飛機制造過程模型；
[0012] S6，對S3中的飛機制造過程模型進行質(zhì)量特性計算；
[0013] S7，對比S3、S7中飛機設(shè)計模型的質(zhì)量特性與飛機制造過程模型進行質(zhì)量特性，
[0014] 通過上述S1-S7為飛機產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程提供精準(zhǔn)的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)。
[0015] 上述方案中優(yōu)選的是，上述S3中，數(shù)據(jù)變化的內(nèi)容包括：
[0016] a)產(chǎn)品的裝配需求；
[0017] b)設(shè)計分離面與工藝分離面的差異；
[0018] c)工藝裝配整合需求。
[0019] 上述任一方案中優(yōu)選的是，S4中數(shù)據(jù)包括:設(shè)計數(shù)據(jù)集、工藝數(shù)據(jù)集。
[0020] 上述任一方案中優(yōu)選的是，設(shè)計數(shù)據(jù)集的工作步驟包括：
[0021 ] G1，依據(jù)設(shè)計細(xì)目表錄入全機設(shè)計組件的單層裝配關(guān)系；
[0022] G2,提取全機零件并錄入零件的屬性信息。
[0023] 上述任一方案中優(yōu)選的是，工藝數(shù)據(jù)集的工作步驟包括：
[0024] Y1，依據(jù)工藝的裝配關(guān)系錄入全機組件的單層裝配關(guān)系；
[0025] Y2，提取全機零件并錄入零件的制造單位屬性。
[0026] 上述任一方案中優(yōu)選的是，S5中，飛機制造過程模型包括:設(shè)計模型、制造模型，制 造模型與設(shè)計模型的相比的變化包括：
[0027] a)鈑金零件的工藝模型的變化；
[0028] b)機械加工零件增加的工裝及零件表面數(shù)控劃線的變化；
[0029] c)用于蒙皮類零件拉形工藝制造的變化。
[0030] 上述任一方案中優(yōu)選的是，全機零件包括飛機組件、飛機標(biāo)準(zhǔn)件、飛機成品。
[0031] 本發(fā)明所提供的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法的有益效果在于，在飛機的生產(chǎn)制造 過程中，采用本發(fā)明的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法進行了生產(chǎn)制造過程飛機產(chǎn)品的質(zhì)量特 性數(shù)據(jù)的計算工作，為飛機產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程提供了精準(zhǔn)的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供 的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法同樣適用于航天飛行器的生產(chǎn)制造過程，具有廣闊的軍事應(yīng) 用和民機應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0032] 圖1是按照本發(fā)明的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法的一優(yōu)選實施例的流程示意圖； [0033]圖2是按照本發(fā)明的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法的圖1所示實施例的質(zhì)量特性的 計算流程示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為了更好地理解按照本發(fā)明方案的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法，下面結(jié)合附圖對 本發(fā)明的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法的一優(yōu)選實施例作進一步闡述說明。
[0035] 如圖1-圖2所示，本發(fā)明提供的一種飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方法，用于飛機設(shè)計及 生產(chǎn)制造過程中工藝重組的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)的變化，包括如下步驟：
[0036] S1，確定飛機設(shè)計階段的飛機設(shè)計模型；
[0037] S2,計算飛機設(shè)計階段的飛機設(shè)計模型的質(zhì)量特性；
[0038] S3,飛機設(shè)計階段與飛機制造過程階段的數(shù)據(jù)變化確定數(shù)據(jù)變化內(nèi)容；
[0039 ] S4，根據(jù)S3中的變化內(nèi)容確定數(shù)據(jù)變化流程；
[0040] S5,根據(jù)S4中的數(shù)據(jù)變化流程建立飛機制造過程模型；
[0041 ] S6,對S5中的飛機制造過程模型進行質(zhì)量特性計算；
[0042] S7,對比S2中飛機設(shè)計模型的質(zhì)量特性與S5飛機制造過程模型并進行質(zhì)量特性計 算，
[0043] 通過上述S1-S7為飛機產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程提供精準(zhǔn)的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)。
[0044] 在上述S1-S7中，S3中，數(shù)據(jù)變化的內(nèi)容包括:a)產(chǎn)品的裝配需求;b)設(shè)計分離面與 工藝分離面的差異;c)工藝裝配整合需求。S4中數(shù)據(jù)包括:設(shè)計數(shù)據(jù)集、工藝數(shù)據(jù)集。設(shè)計數(shù) 據(jù)集的工作步驟包括:G1，依據(jù)設(shè)計細(xì)目表錄入全機設(shè)計組件的單層裝配關(guān)系;G2，提取全 機零件，錄入零件的屬性信息。工藝數(shù)據(jù)集的工作步驟包括:Y1，依據(jù)工藝的裝配關(guān)系錄入 全機組件的單層裝配關(guān)系;Y2，提取全機零件，并錄入零件的制造單位屬性，其中，全機零件 包括組件、標(biāo)準(zhǔn)件、成品件。S5中，飛機制造過程模型包括:設(shè)計模型、制造模型，制造模型與 設(shè)計模型的相比的變化包括 :a)鈑金零件的工藝模型的變化;b)機械加工零件增加的工裝 及零件表面數(shù)控劃線的變化;c)用于蒙皮類零件拉形工藝制造的變化。
[0045] 下面以某機型的生產(chǎn)制造過程為例闡述本發(fā)明提供的飛機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)處理方 法的具體實施過程。
[0046] 首先，建立某飛機產(chǎn)品工藝重組數(shù)學(xué)模型。其中，定義:按照飛機設(shè)計領(lǐng)域的產(chǎn)品 數(shù)據(jù)為ΕΒ0Μ;生產(chǎn)制造領(lǐng)域的產(chǎn)品數(shù)據(jù)確定為ΡΒ0Μ。
[0047] ΕΒ0Μ下全機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)可以表示為：
[0048] X=[Xi X2 . . . Xm]T
[0049] 其中)(代表全機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)集合，為mX4維矩陣。XU2, . . .，ΧΛ零組件的質(zhì)量 特性數(shù)據(jù)，包括重量、重心和轉(zhuǎn)動慣量，即Xi=[mei xei yei zei]，i = l...m。
[0050] PBOM下全機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)可以表示為：
[0051] Υ=[Υι Υ2 …Υη]Τ
[0052] 其中Υ代表全機質(zhì)量特性數(shù)據(jù)集合，為ηΧ4維矩陣。...上為零組件的質(zhì)量 特性數(shù)據(jù)，包括重量、重心和轉(zhuǎn)動慣量，即
[0053] ΕΒ0Μ與ΡΒ0Μ之間的匹配過程就是工藝重組，因此兩個數(shù)據(jù)集可以用如下函數(shù)關(guān)系 表不：
[0054] Υ = ξ(Χ)
[0055] ξ表示ΕΒ0Μ與ΡΒ0Μ之間函數(shù)關(guān)系，將上式繼續(xù)展開，則有：
[0056]
[0057]由于ΕΒ0Μ與ΡΒ0Μ之間是交叉葉節(jié)點映射，則存在下式：
[0058]
[0059] 其中，AnXm表達(dá)式為：
[0060]
[006