基于MBD的飞机设计与制造技术研究与应用研究
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基于MBD的飞机设计与制造技术研究与应用研究
发布时间：2021-12-22T08:27:24.864Z 来源：《中国科技人才》2021年第27期 作者： 孔备
[导读] 基于此，深入探究MBD的飞机设计与制造技术研究与应用探究，对于实践操控产生了积极影响。
郑州飞机装备有限责任公司
摘要：目前，三维数字化设计被经常使用在设计与制造飞机当中，且此技术的实践使用，更有利于整体飞机设计与制造效率。文章着重解析了飞机设计与制造外部为基础的关键点，随后针对MBD飞机设计与制造技术 研究与应用研究，集中包含了MBD为航空产品制造的
唯一信息源，根据MBD相关设计技术剖析，想找MBD数字样机协作与解析技术等，期望能给大家提供参考价值。
关键词：飞机设计;飞机制造;三维数字化设计
现如今，社会主义市场经济迅猛发展，大众针对日常交通出行有了更高标准，因此，飞机设计与制造备受大众所重视。当前，依据
MBD飞机设计与制造技术使用范畴，同时使用成效明显。基于此，深入探究MBD的飞机设计与制造技术研究与应用探究，对于实践操控产生了积极影响。
一、以外形为基准的飞机设计与制造要点
当前机械设计行业，判断机械设计成效标准非常繁杂。集中包含了产品基准面与轴线，尤其在实践设计时段，技术员会采取尺寸公差来确保机械设计加工整体品质。跟常规机械做比较，飞机设计与制造整体困难度较大，集中呈现在空气动力外形有更加严格的标准，且不
可应用产品轴线与基准面，毕竟外形为飞机设计与制造最为关键核心点。
基于图纸外形切面与钢板，利用绘制模线方法，明确样板，随即把其当做设计制造的主要参照，此种设计制造方式又被称作模线样板法。其为传统飞机设计与制造方式，对比三维数字化技术，其缺陷十分明显。集中呈现在采取此技术设计与制造大型飞机实践中，不能从
根本上确保飞机外形制造品质。极易造成飞机外表面光顺度有所欠缺，且导数拐点等相关难题浮出水面。
二、基于MBD的飞机设计与制造
（一）MBD 为航空产品制造单一信息源
集成三维模型是MBD的核心，三维模型的有效使用，促使其对产品定义进行正确的表达。与传统方法相比，使二维图纸不符合数控环境的不足得到了改善，简言之，三维数字模型，可以对设计理念进行最大化的体现，突破了设计和制造的束缚，并且其他人员也可以在数
字化环境下，对设计理念进行全面的了解，有利于强化设计制造一体化的效果。目前，航空制造行业建设发展已经将MBD技术的应用，作
为了重要的发展途径。
三维设计技术的应用，代表着飞机制造领域未来发展的趋势。现阶段，我国已经将 MBD技术应用于飞机设计制造的全过程。比如∶在计算和试验飞机结构强度时借助分析模型，可以起到良好的效果。此外，大型气动计算模型就是所谓的流体动力学计算模型，其建立的基
础为飞机巡航三维外形，该模型拥有数以亿计的网格数量。
（二）依据MBD 的相关联设计技术解析
通过参数设计，协调飞机各工序之间的关系，从而使飞机结构设计的一致性得到保证，这是关联设计技术的优势所在。与传统设计方法相比，这种设计方法，可以保证设计信息的有效传递和交换。比如：上游设计在变更后，下游设计会在极短的时间内了解设计变更的详
细信息，简言之，这项技术的合理应用，有助于规避设计变更所导致的各项问题，包括上下游数据存在差异、返工和设计调整等。
关联技术之所以具有良好的应用优势，其原因在于这项技术对接口定义和飞机骨架模型进行了应用。在技术应用阶段，建立飞机骨架模型是第一个步骤，在模型构建结束后设计接口和结构。在设计结构时，需要将总体发布接口作为依据，设计飞机骨架模型。此外，在设
计系统过程中，设计人员应考虑到设备、管线在飞机中的位置，并在此基础上，完成安装定位骨架模型的建立。最后将骨架模型作为依
据，设计结构数模，为系统安装设计，提供数据上的支持。
（三） 参照MBD 数字样机的协作与解析技术
基于MBD 部件和全机级数数字样机，可以实现对整机结构的布置和协调，与此同时，还能为维修和养护工作的进行提供依据，通过上述措施的使用，使系统空间占位的合理性得到保证。在建立飞机样机协调方法、工具和流程时，应用VR技术和数字样机十分关键，究其原
因，主要是数字样机是MBD 下飞机设计协调体系的核心，与传统飞机设计制造方法相比，能够使协调精确度得到保证，从而降低飞机外形
和零部件设计加工出现问题的概率。 （四）根据MBD飞机制造和装配技术
飞机设计与制造技术的发展，离不开MBD技术支持。据了解得知，现阶段数字化已经成为了飞机制造模式未来发展的趋势，而MBD技术在其中扮演了重要的角色。以MBD技术为基础的现代飞机制造装配技术，具有多项功能，主要包括可视化功能、数字检验功能以及装配
功能。此外，MBD 技术的应用，为数字化制造体系的建立，创造了有利的条件，究其原因，主要是这项技术可以提取制造信息和编制工艺
文件，实现了对传统制造体系的补充和完善，使传统飞机研制各环节相脱节的问题得到有效改善，同时，促进了数字化制造生产线的的建
设。基于MBD 的飞机制造与装配技术，其优势具体表现在以下方面;（1）具有可视化仿真功能;（2）三维工艺的可视化应用，故在飞机设
计和制造中应用这项技术，能够提前模拟飞机设计制造的全过程，为问题的发现和解决，创造了有利的条件。
（五）依据MBD统一标准规范异地设计制造
对设计制造规范和标准进行统一。想要对异地设计制造的质量进行保证，统一设计制造规范和标准尤为关键。主要包括数据格式、软件选择和管理规范。简言之，就是在统一的规范体系下，飞机设计制造参与主体需要遵循规范和标准，并接受主制造商的领导。据了解得
知，飞机设计制造规范和标准由多个部分构成，分别为飞机制造顶层标准、设计工具、制造工具、设计环境、协调方法、不同专业间的协
调设计标准、接口定义、发布规范、使用规范、产品装配并行工作、飞机设计工艺等标准。目前，上述标准在大中型飞机设计制造领域，
实现了普及和应用建立统一的基准模型。
飞机设计和制造参与主体，应该在 MBD的基础上，建立统一的基准模型，并将其作为数据来源，以满足飞机模型系统工程的设计制造需求。与此同时，主制造商还可以向其他主体发送数模，让其他参与主体在设计和制造过程中，将数模作为依据。参与主体开展工作时，
如需对数模进行修改，必须向主制造商反馈修改信息，然后由主制造商审核，通过后方可进行修改和发布修改信息。其他参与主体在构建
模型时，必须将飞机三维数模作为基础。在飞机设计和制造阶段，应加强对三维数模版本的管控力度，结合飞机方案，推动各项工作的有
序展开，飞机三维数模的版本也会随之提升。飞机研制必须遵循最新版本的三维数模，同时，也要对其他版本的数模进行保存。构建顺畅
的异地设计制造信息网络系统。在信息化时代下，想要保证多厂异地协同研制的效果，必须注重网络技术的应用，通过网络安全体系和信
息管理中心的构建，提升信息传输的效率和质量。
总结
总而言之，飞机设计和制造技术中采取 MBD，更有利于推动科学水平的不断提升。因此，我国飞机制造领域务必强化针对MBD深入探究，且主动借鉴VR技术与智能技术，进一步提升国内飞机制造领域的市场竞争力。
参考文献：
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