【正文】 按鈕處的“瀏覽”按鈕，將彈出對(duì)話框用戶就可以重新選擇一處路徑進(jìn)行保存。于是在CATIA特征樹上出現(xiàn)了已定義的各個(gè)特征參數(shù)和參數(shù)之間的關(guān)系。(1)梁的幾何信息的確定經(jīng)過對(duì)“］”形梁進(jìn)行分析與研究得知，梁的幾何信息主要是確定梁建模所需要的基準(zhǔn)要素與參數(shù)兩個(gè)重要信息。在通過結(jié)構(gòu)件模板的劃分就可以建立MBD模板，將MBD模型模板入庫。本章通過對(duì)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件的分析列舉出一系列典型的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，這類結(jié)構(gòu)件在飛機(jī)設(shè)計(jì)使用較為頻繁，而且結(jié)構(gòu)外形上變化較小。為了實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件模板庫以及普通模板庫的設(shè)計(jì)，本文建立模板庫的設(shè)計(jì)流程如圖所示。而應(yīng)用層則是在界面上實(shí)現(xiàn)在 CAD 系統(tǒng)中對(duì)各功能組件的組合調(diào)用，在CATIA中主要是通過系統(tǒng)菜單或工具條來實(shí)現(xiàn)該操作的。(2)MBD建模模塊是根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的信息，對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的參數(shù)化建模。參數(shù)化具有基于特征、模型參數(shù)驅(qū)動(dòng)、全參數(shù)數(shù)據(jù)相關(guān)、部分參數(shù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的特點(diǎn)。參數(shù)化模型顯示了零件圖形內(nèi)部的幾何約束和工程約束。因而，研究和提高參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，是CAD應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要的任務(wù)[52]。飛機(jī)典型結(jié)構(gòu)件分為11類。(3)桁條作為飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)部件，其主要功能是將蒙皮上的氣動(dòng)載荷傳遞給機(jī)翼、機(jī)身和尾翼的主承載部件[]，是蒙皮的縱向支持構(gòu)件。下面將介紹典型的幾種結(jié)構(gòu)件（本文主要針對(duì)于機(jī)翼部分的結(jié)構(gòu)件）。與一般機(jī)械制造業(yè)零件不同，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)形狀和加工工藝有很多自身的特點(diǎn)，例如：構(gòu)件尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，壁薄，容易變形，設(shè)計(jì)、加工特征多，包含很多自由曲面、相交特征及特殊區(qū)域，設(shè)計(jì)和加工難度較大。在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中,典型結(jié)構(gòu)件使用頻率高,而且典型結(jié)構(gòu)件的外形通常變化并不大，所以建立基于MBD模板庫就顯得非常必要。 piBuild()。new PartCmdHeader(特征庫, CmdModule, TestCmd2, (void *)NULL)。 SetAccessCommand(pMyCmd2,特征庫)。 NewAccess(CATCmdStarter,pCmdMenu2,CmdMenu2)。 中添加宏定義： include MacDeclareHeader(PartCmdHeader)。③在Module1中定義一個(gè)插件類Addin。而一般開發(fā)主要用到的是交互模式。CAA的實(shí)現(xiàn)，是通過提供的快速應(yīng)用研發(fā)環(huán)境RADE和不同的API接口程序來完成的。該應(yīng)用接口的模型設(shè)計(jì)功能比較全面，并具備了與任何 OLE（對(duì)象連接與嵌入技術(shù)）所兼容的平臺(tái)進(jìn)行通信的能力。完成Record Macro后，可以對(duì)Macro進(jìn)行編輯，通過對(duì)Macro的編輯和調(diào)用實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能。知識(shí)工程模塊(KnowledgeWare)是CATIA軟件之中非常重要的模塊，該模塊可以與其它大多數(shù)模塊結(jié)合使用，因?yàn)樵撃K有一個(gè)顯著地功能，那就是專門的參數(shù)化建模工具，對(duì)于僅僅變化尺寸的零件模型，利用該工具完全可以完成參數(shù)化功能。我們可以對(duì)他們進(jìn)行變量范圍限制或建立變量間函數(shù)約束關(guān)系，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的報(bào)錯(cuò)信息和提示，建立一個(gè)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)庫[35]。(1)建立模型的參數(shù)間關(guān)聯(lián)、特征關(guān)聯(lián)。(5)曲面造型功能是CATIA軟件優(yōu)于其它軟件的一大優(yōu)勢，它內(nèi)含了多種曲面造型設(shè)計(jì)，對(duì)于各種的曲線、曲面一般都能夠處理，并且還有很多便捷功能；(6)裝配設(shè)計(jì)模塊能夠自動(dòng)地對(duì)零件間的連接進(jìn)行定義，便于對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行早期分析，大大加速了裝配件的設(shè)計(jì)，后續(xù)應(yīng)用則可利用此模型進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)、分析和制造；(7)能與PDM等相關(guān)軟件進(jìn)行集成，方便了數(shù)據(jù)管理。CATIA的顯著造型是創(chuàng)成式造型和自由風(fēng)格造型，CATIA曲面功能已經(jīng)超越了所有CAD軟件[2829]。每個(gè)標(biāo)注平面采用與它所包含標(biāo)注信息相一致的最合適名稱來命名標(biāo)識(shí)[24]。MBD模型的規(guī)范樹以分類結(jié)點(diǎn)的方式表達(dá)產(chǎn)品的所有幾何信息和非幾何信息，[23]。④ Material DescriptionMaterial Description描述材料的信息⑤ Annotation SetAnnotation Set對(duì)零件的尺寸、公差、基準(zhǔn)、粗糙度、注釋等信息的描述。 ⑤ Refefence GeometryRefefence Geometry是引用零件的實(shí)體模型，它與External Refefence相似，External Refefence引用的是幾何元素。零件的MBD數(shù)據(jù)集包括零件設(shè)計(jì)模型、坐標(biāo)軸、尺寸、公差和標(biāo)注、標(biāo)準(zhǔn)說明、零件說明、標(biāo)注說明、材料要求及其他相關(guān)定義數(shù)據(jù)。同時(shí)，各軟件供應(yīng)商也在相應(yīng)軟件中增加了用于三維標(biāo)注的相關(guān)模塊，這才使得有可能在產(chǎn)品研制全過程中應(yīng)用全三維設(shè)計(jì)技術(shù)，形成全三維研制體系。本章研究了基于MBD的CATIA二次開發(fā)方式，分析了MBD模型定義要求，論述了MBD模型幾何信息和非幾何信息的表達(dá)方式以及信息組織管理方法，同時(shí)簡要介紹了CATIA的特點(diǎn)，分析比較了CATIA二次開發(fā)的幾種方法，重點(diǎn)論述了CAA的架構(gòu)及原理。（2）研究基于MBD飛機(jī)零部件模型設(shè)計(jì)規(guī)范，在此規(guī)范指導(dǎo)下，利用建模工具，建立規(guī)范化建模環(huán)境。目前國內(nèi)研究MBD技術(shù)的學(xué)者不是很多，基本是借鑒波音公司的先進(jìn)技術(shù)，并針對(duì)我國航空企業(yè)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，研究先進(jìn)的飛機(jī)設(shè)計(jì)過程。GCE平臺(tái)在DCAC/MRM基礎(chǔ)上，除了繼承了其模塊化思想，最大進(jìn)步就是全方位應(yīng)用三維參數(shù)化技術(shù)，建立了基于網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的單一數(shù)據(jù)源的核心流程和系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)研制的PLM[7]?？傮w來講，具有以下意義：（1）避免重復(fù)設(shè)計(jì)同一類型的飛機(jī)零部件，減少設(shè)計(jì)時(shí)間；（2）建立模板庫，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)人員對(duì)資源的有效共享；（3）大大減少了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的冗余；（4）數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一管理，可正確、一致并可靠的提供各應(yīng)用程序所需的數(shù)據(jù)，避免了由于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入有錯(cuò)而造成的返工現(xiàn)象；（5）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)由零件模板數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)統(tǒng)一管理，可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，同時(shí)加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性；（6）提高企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高我國航空制造業(yè)的水平，增強(qiáng)國防建設(shè)能力。MBD技術(shù)的實(shí)施及推廣，在高效管理體系及設(shè)備等支持下，對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)制造行業(yè)來說，有利于提高工程質(zhì)量、縮短零件設(shè)計(jì)準(zhǔn)備時(shí)間、易于協(xié)調(diào)、減少成本等[5]。飛機(jī)結(jié)構(gòu)類零件數(shù)量巨大、形狀復(fù)雜，從飛機(jī)誕生以來的很長的一段時(shí)間，它們的設(shè)計(jì)制造方式都使用純?nèi)斯さ姆绞?，這種方式不僅需要大量的人力物力，而且設(shè)計(jì)效率低下，工作量大，返工率高，對(duì)飛機(jī)的生成效率產(chǎn)生了重大的阻礙，成為飛機(jī)設(shè)計(jì)制造的頸瓶。數(shù)字化研制是一場由里到外、由舊到新的全新生產(chǎn)方式的變革，它推動(dòng)著管理體制、組織體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)方法、生產(chǎn)運(yùn)作、思維方式及工作方式的根本改變[1]。飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與其它產(chǎn)品相比要復(fù)雜得多，不僅設(shè)計(jì)復(fù)雜，加工工藝也非常復(fù)雜，這些環(huán)節(jié)的質(zhì)量將直接影響到飛機(jī)的性能。與一般的機(jī)械零件相比，飛機(jī)零部件具有零件種類多，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高等特點(diǎn)，三維參數(shù)化復(fù)雜程度高，但是由于沒有圖紙定義產(chǎn)品尺寸，實(shí)體建模精度的檢驗(yàn)顯得尤為重要。1997年1月ASME發(fā)起了關(guān)于三維模型標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)的起草工作，直到2003年7月才被ASME批準(zhǔn)為三維建模新標(biāo)準(zhǔn)。21世紀(jì)初，計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國飛機(jī)研制中得到規(guī)?；瘧?yīng)用，并取得了顯著的效益。本課題來源于我校承接某課題的一個(gè)子課題。4. 研究模板的檢索、管理與實(shí)現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)模板信息的有效管理，研究模板信息的存儲(chǔ)、修改和檢索等功能。MBD模型不僅描述了設(shè)計(jì)的幾何信息，還定義了三維尺寸標(biāo)注、制造信息、工藝信息、管理信息等非幾何信息。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及相應(yīng)的數(shù)字化平臺(tái)和工程制造體系共同構(gòu)成了全三維研制的體系。以下對(duì)MBD模型的幾何信息、非幾何信息的描述均是在CATIA軟件中展示。Standard 。 MBD模型信息組織管理方法MBD模型采用特征樹的方法來組織和管理所有模型的幾何信息和非幾何信息。（1） 視圖視圖方式是采用標(biāo)注平面來存放尺寸、基準(zhǔn)、公差、粗糙度、注釋等信息，標(biāo)注平面是一個(gè)已經(jīng)定義平面，在CATIA上FTamp。 CATIA概述 CATIA簡介CATIA(ComputerGraphics Aided TriDimensional Interactive Application)是法國達(dá)索公司與IBM公司開發(fā)的CAD/CAE /CAM 一體化軟件，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶及電子工業(yè)，尤其在航空航天業(yè)，CATIA 基本上占據(jù)了壟斷地位[2527]。但是由于V6各方面的限制，還沒有得到廣泛的應(yīng)用，目前主要應(yīng)用的還是V5版本，CATIA V5具有以下特點(diǎn)[30]：(1)DassaultSystem為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，滿足用戶的需求，在同一類產(chǎn)品中占領(lǐng)領(lǐng)先地位，不斷地對(duì)CATIA軟件版本進(jìn)行升級(jí)，版本升級(jí)改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，采用了完全新穎的技術(shù)和標(biāo)；(2)CATIA軟件可為產(chǎn)品開發(fā)鏈中的每個(gè)專業(yè)成員配置最合理的解決方案。我們可以在參數(shù)化建模中引入知識(shí)工程，結(jié)合特征造型理論，來彌補(bǔ)當(dāng)前參數(shù)化設(shè)計(jì)的不足。這也就說明在參數(shù)化設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)了模型特征驅(qū)動(dòng)。這一方法有效地增強(qiáng)了模型參數(shù)化設(shè)計(jì)的可靠性，并能積累優(yōu)秀的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以擴(kuò)充模型知識(shí)庫。在建立模板時(shí)首先利用Formular命令建立用戶參數(shù)，并未這些參數(shù)建立合理的名稱，在建模板把這些參數(shù)同模板的主要尺寸關(guān)聯(lián)起來，之后利用Design Table的命令把這些模型參數(shù)存儲(chǔ)到表格中，最后將數(shù)據(jù)表格與模板同時(shí)入庫，也就是catalog功能，在使用時(shí)利用表格之中的參數(shù)進(jìn)行模板的驅(qū)動(dòng)，生成新的模型，此外在KnowledgeWare中還為用戶提供了一些非常有幫助的工具如:規(guī)則 (rule)、檢查(cheek)等，利用這些工具可以將設(shè)計(jì)人員的一些有用的經(jīng)驗(yàn)，或是設(shè)計(jì)條件添加進(jìn)來，以提高設(shè)計(jì)效率，同時(shí)幫助診斷用戶輸入?yún)?shù)的有效性問題，避免了數(shù)據(jù)不合理引起的程序終止[38]。但宏方式可在CATIA內(nèi)部完成，相對(duì)比較簡單，所以可以把宏方式與其它方式相結(jié)合，一般采用Macro和C++聯(lián)合開發(fā)的方式。下面將重點(diǎn)介紹這種方式。RADE針對(duì)不同開發(fā)語言提供了CAAC++交互面板（CID）、CAAJava交互面板（JID）等。 CAA產(chǎn)品架構(gòu)CAA由眾多模塊組成，點(diǎn)擊相應(yīng)的模塊，即可進(jìn)入各個(gè)模塊的幫助文件。后者指在已經(jīng)存在的Workbench中插入新的工具條和命令。④此時(shí)建立了一個(gè)空的Addin。NewAccess(CATCmdContainer,pMyMbr,結(jié)構(gòu)件)。工具條的定義： NewAccess(CATCmdContainer,pMyTlb, 結(jié)構(gòu)件)。 AddToolbarView(pMyTlb,1,Top)。③在CmdModule中添加mand，方法為：文件Add CAAV5 ItemCATIA ResourceCommand。(3)對(duì)話框在上一步中插入了對(duì)話框，CATIA提供了不同于類型的對(duì)話框，它的對(duì)話框架包含在類CATInteractiveApplication下。飛機(jī)結(jié)構(gòu)一般由五個(gè)主要部分組成：機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置，其中機(jī)翼和機(jī)身又是構(gòu)成機(jī)體最主要的部分，在整機(jī)中的占有相當(dāng)大的比重，這兩個(gè)部分包含大量的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化：因?yàn)轱w機(jī)結(jié)構(gòu)件的外部輪廓與其它裝配零件存在復(fù)雜的協(xié)調(diào)關(guān)系，其外形又多與飛機(jī)的氣動(dòng)外形密切相關(guān)，由此產(chǎn)生大量的復(fù)雜下陷結(jié)構(gòu)。緣條和腹板多用鉚接而成。從結(jié)構(gòu)上看，縱墻的外形與翼梁相似，但緣條比梁緣條弱得多，一般與長桁相近，縱墻與機(jī)身的連接為鉸接，腹板即沒有緣條。它不僅可使CAD建模系統(tǒng)具有交互式的繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖功能。(2)模型參數(shù)的自定義變量之間相互獨(dú)立，基本不容易建立任何函數(shù)關(guān)系，也不便對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行約束。工程約束是指尺寸之間的約束關(guān)系，通過定義尺寸變量及它們之間在數(shù)值上和邏輯上的關(guān)系來表示[54]。(3)部分尺寸驅(qū)動(dòng)是選取一組指定的參數(shù)與幾何約束相聯(lián)系，修改參數(shù)值就能修改模型。 功能模塊本文開發(fā)的參數(shù)化模板庫庫系統(tǒng)實(shí)際上是有模板建立、模板管理、模板實(shí)現(xiàn)組成，第四章與第五章分別對(duì)這幾部分進(jìn)行介紹，這幾部分結(jié)合在一起就構(gòu)成了一個(gè)整體，也就是系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模板功能，一個(gè)簡單的模板庫的體系結(jié)構(gòu)所示,可以看出，系統(tǒng)主要需要對(duì)數(shù)據(jù)源和程序進(jìn)行開發(fā)。在該系統(tǒng)中能夠直接自動(dòng)生成信息表，在飛機(jī)典型結(jié)構(gòu)件中由于各種種類的零件繁多，所以可以有效減輕數(shù)據(jù)錄入人員的工作量。本文通過在Microsoft Visual Studio 2005和Dassault公司的CATIA軟件二次開發(fā)工具CAA共同組建的平臺(tái)上，開發(fā)了這套參數(shù)化模板庫系統(tǒng)。 飛機(jī)典型結(jié)構(gòu)件 MBD模板模型的建立模板庫作為全三維參數(shù)化系統(tǒng)的組成模塊，是提高飛機(jī)設(shè)計(jì)效率的重要條件。當(dāng)賦予不同的參數(shù)序列值時(shí)，就可驅(qū)動(dòng)達(dá)到新的目標(biāo)幾何體[55]。在打開CATIA軟件進(jìn)入FTamp。傳統(tǒng)的通過三維建模軟件系統(tǒng)直接提取參數(shù)信息的方式有兩種。2) 特征的參數(shù)名稱、數(shù)值、類型特征樹中每個(gè)參數(shù)都具有唯一的標(biāo)識(shí)，參數(shù)類型分為：String、PRESSURE、DENSITY、INVERSE_TEMPRTRE、Real、LENGTH、Boolean、CstAttr_Mode、PrismLimitType、CstAttr_Dimension等幾種。 CATIPrtContainer_var spRootCont=NULL_var。獲取MBD非幾何信息的主要代碼如下：// Retrieve TPS entry point interface on document CATITPSDocument * piTPSDoc = NULL。piToleList)。piCompOnTole)。CATIVisitor_var aStandardVisitor=spCkeFactCreateStandardVisitor(IID_CATICkeParm, amp。piPrtContainerOnRoot=NULL。雖然