【文章內(nèi)容簡介】 展，采用了標(biāo)準(zhǔn)接口（COM）技術(shù)和對(duì)象連接與嵌入（OLE）技術(shù)。COM技術(shù)作為一種軟件架構(gòu)具備了更好的模塊獨(dú)立性和可擴(kuò)展性，使CAA的程序設(shè)計(jì)更加容易且趨于標(biāo)準(zhǔn)化。下面將重點(diǎn)介紹這種方式。Automation與CAA各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以看出Automation入門容易，可以完成部分CATIA任務(wù)，但其穩(wěn)定性低，功能受到限制，不能單獨(dú)完成所有開發(fā)任務(wù)，而CAA雖然入門困難，但其穩(wěn)定性高，可以進(jìn)行最有效率的開發(fā)，所以本課題將選用CAA作為開發(fā)方式。 CAA簡介CAA（組件應(yīng)用架構(gòu) Component Application Architecture），是Dassault Systemes產(chǎn)品擴(kuò)展以及與客戶進(jìn)行二次開發(fā)的工具[4143]。CAA C++這種組件式的解決方案采用了開放式、可擴(kuò)展的模塊化開發(fā)架構(gòu)，使得全球諸多開發(fā)商可以參與Dassault Systemes產(chǎn)品的研發(fā)。對(duì)客戶而言，CAA可以進(jìn)行從簡單到復(fù)雜的二次開發(fā)工作；可以做精致的交互命令，這些命令可以分組歸入工作臺(tái)（workbench）并展示精美的面板；用戶可以根據(jù)需要定義并產(chǎn)生與其他Dassault Systemes特征平等的新特征，從而豐富CATIA V5的數(shù)據(jù)模型。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?？焖賾?yīng)用研發(fā)環(huán)境RADE（Rapid Application Development Environment）是一個(gè)可視化的集成開發(fā)環(huán)境，它提供完整的編程工具組。實(shí)際上 RADE 是以Microsoft Visual Studio C++.NET為載體，在C++.NET環(huán)境中增加了CAA的開發(fā)工具。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提供了C++、Java、VB的基于構(gòu)件的應(yīng)用編程接口（API），可以利用基于構(gòu)件的API創(chuàng)建任意CATIA客戶化的應(yīng)用，從工具條命令添加到全面的工具臺(tái)集成，包括應(yīng)用特征擴(kuò)充等。 RADE開發(fā)環(huán)境 CAA架構(gòu)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)（OOP：Object）在軟件開發(fā)行業(yè)是目前比較流行的開發(fā)方式，它為軟件的發(fā)展帶來了很多好處：可復(fù)用性、抽象性、封裝性等。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一種程序設(shè)計(jì)方法，而建立在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上的組件對(duì)象模型(COM）和對(duì)象的連接和嵌入（OLE）技術(shù)，使程序設(shè)計(jì)更加容易且趨于標(biāo)準(zhǔn)化，使程序的使用更加簡潔明了。COM和OLE繼承于Microsoft，源于這種技術(shù)的應(yīng)用軟件都得到廣泛地使用和承認(rèn)，而CAA就是基于這種技術(shù)的Windows應(yīng)用軟[44]。它全面反映了 Dassault Systemes幾大產(chǎn)品之間的關(guān)系。在CAA架構(gòu)的支撐之下，Dassault Systemes系統(tǒng)可像搭積木一樣建立起來，這種結(jié)構(gòu)非常適宜于系統(tǒng)的壯大和發(fā)展[45]。 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。構(gòu)成 CAA組件的幫助文件的數(shù)量是非常多的，而且各個(gè)模塊之間相互滲透、關(guān)聯(lián)。CAA采用了組件對(duì)象模型和對(duì)象連接與嵌入技術(shù)；CAA C++是CATIA的一套C++函數(shù)庫，該函數(shù)庫在CATIA運(yùn)行時(shí)加載，可利用其開發(fā)的應(yīng)用程序與CATIA通信。通過使用新的編程環(huán)境來進(jìn)行CATIA 的二次開發(fā)，雖然CAA借助VC++作為實(shí)現(xiàn)功能的平臺(tái)，但是其功能的實(shí)現(xiàn)需要自身的CAA函數(shù)，而且CAA有自己設(shè)計(jì)的一套完整的API函數(shù)結(jié)構(gòu)，我們可以在CAA V5 Encyclopedia的C++ API下All Frameworks中查找需要運(yùn)用的接口函數(shù)，利用其使用方法的編程規(guī)則編寫我們需要的功能程序，CAA C++。 CAA C++部分框架、工具條、對(duì)話框的開發(fā)CAA的開發(fā)提供了兩種模式：批處理模式(Batch Mode)和交互模式(Interactive Mode)。而一般開發(fā)主要用到的是交互模式。在交互模式下，我們可以創(chuàng)建兩種交互界面：Workshop（Workbench）和Addin。前者是創(chuàng)建一個(gè)新的模塊，在這個(gè)模塊中除了標(biāo)準(zhǔn)的命令，其余均由用戶開發(fā)。后者指在已經(jīng)存在的Workbench中插入新的工具條和命令。本次開發(fā)是在已有的工作臺(tái)上開發(fā)。(1)按鈕和菜單的嵌入如下是介紹如何在CATIA軟件中新建一個(gè)未連接任何命令的按鈕和菜單的過程。①新建Workspace，并且鏈接安裝路徑下的API。 載入API②新建一個(gè) moudle，命名為Module1，并將其設(shè)置為啟動(dòng)項(xiàng)目。③在Module1中定義一個(gè)插件類Addin。方法是：文件Add CAAV5 ItemComponent輸入Addin名稱 add選擇所要執(zhí)行的接口CATIAfrGeneralWksAddin。CATIAfrGeneralWksAddin是一個(gè)通用的Addin。④此時(shí)建立了一個(gè)空的Addin。在用戶詞典(Dictionary)*.dico 文件中可以看到這個(gè)Addin 的聲明： Addin CATIAfrGeneralWksAddin libModule ⑤ 中建立用戶擴(kuò)展接口和 CATIA接口與 CATIAfrGeneralWksAddin之間的關(guān)系，也就是TIE。 include TIE_CATIAfrGeneralWksAddin(GeneralAddin)。⑥在Addin 類中添加兩個(gè) Public函數(shù)聲明： void CreateCommands()。 CATCmdContainer * CreateToolbars()。 中添加宏定義： include MacDeclareHeader(PartCmdHeader)。 ⑦在方法CreateToolbars()中，建立相應(yīng)的按鈕入口。菜單的定義： NewAccess(CATCmdContainer,pMyContainerMbr,MyContainerMbr)。NewAccess(CATCmdContainer,pMyMbr,結(jié)構(gòu)件)。 //Menu TitleSetAccessChild(pMyContainerMbr, pMyMbr)。 NewAccess(CATCmdStarter,pCmdMenu1,CmdMenu1)。 SetAccessCommand(pCmdMenu1,模板庫)。//下拉菜單1SetAccessChild(pMyMbr,pCmdMenu1)。 NewAccess(CATCmdStarter,pCmdMenu2,CmdMenu2)。 SetAccessCommand(pCmdMenu2,特征庫)。//下拉菜單2SetAccessNext(pCmdMenu1,pCmdMenu2)。工具條的定義： NewAccess(CATCmdContainer,pMyTlb, 結(jié)構(gòu)件)。 //Toolbars NewAccess(CATCmdStarter,pMyCmd1,MyCmd1)。 SetAccessCommand(pMyCmd1,模板庫)。//工具條1 SetAccessChild(pMyTlb,pMyCmd1)。 NewAccess(CATCmdStarter,pMyCmd2,MyCmd2)。 SetAccessCommand(pMyCmd2,特征庫)。//工具條2 SetAccessNext(pMyCmd1,pMyCmd2)。 SetAddinMenu(pMyTlb, pMyContainerMbr)。 AddToolbarView(pMyTlb,1,Top)。⑧最后連接按鈕和菜單的資源， 中。 菜單、工具條(2)命令的相應(yīng)經(jīng)過上面的操作菜單與工具條已經(jīng)嵌入到CATIA系統(tǒng)中，但還只是空殼，把這個(gè)空殼和命令相應(yīng)界面連接起來還需要向想這個(gè)互相聯(lián)系的按鈕和菜單中添加命令。本文通過向框架中添加一個(gè) CATCommand 來實(shí)現(xiàn)。①創(chuàng)建命令相應(yīng)，在方法CreateCommands()添加函數(shù)：new PartCmdHeader(模板庫, CmdModule, TestCmd1, (void *)NULL)。new PartCmdHeader(特征庫, CmdModule, TestCmd2, (void *)NULL)。②新建一個(gè)moudle，命名為 CmdModule，注意的是新建的moudle名稱一定要與第一步中的moudle 保持一致。將CmdModule 設(shè)置為啟動(dòng)項(xiàng)目。③在CmdModule中添加mand，方法為：文件Add CAAV5 ItemCATIA ResourceCommand。如圖，新建一個(gè)名稱為TestCmd的mand，注意這個(gè)mand的名稱要與 CreateCommands 函數(shù)的第三個(gè)參數(shù)保持一致。④ 在CmdMoudle中插入對(duì)話框。方法與插入Command類似：插入CATIA ResourceDialog。⑤ include ， 在BuildGraph 函數(shù)中加入如下代碼： Dlg *pi=new Dlg()。 piBuild()。 piSetVisibility(CATDlgShow)。 在此，就將二次開發(fā)的按鈕和菜單與操作命令之間建立了響應(yīng)。(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。對(duì)話框主要包括了兩個(gè)主要的類型： ，主要包括組件對(duì)象的布置，容器即可見也可不可見，其本身并不和用戶直接交互，除了重新定義窗口的大小。 ，是填充容器的基本要素，需要與用戶交互，包括控件，菜單，其它的有分隔條以及對(duì)其它控件的命名等的指標(biāo)控件。 CATIA對(duì)話框類本章介紹了基于MBD的CATIA二次開發(fā)方式，首先分析了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，而后介紹了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)，并且介紹了如何運(yùn)用CAA開發(fā)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)、菜單、工具條、對(duì)話框的嵌入。第3章基于MBD的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件參數(shù)化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)第3章 基于MBD的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件參數(shù)化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)是現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)方向，而使用模板庫、特征庫是快速造型所必需的手段。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。在本章首先分析了飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)，根據(jù)其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)了一系列典型的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，對(duì)于此類結(jié)構(gòu)件提出了基于MBD的參數(shù)化模板庫庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。建立典型結(jié)構(gòu)件模板庫方便設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)能夠根據(jù)需求調(diào)用不同的模板零件，快速的建立MBD模型，這樣既簡化了設(shè)計(jì)過程，又規(guī)范了建模操作，大大提高了工作效率，對(duì)于飛機(jī)設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。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。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件是構(gòu)成飛機(jī)機(jī)體骨架重要組成部分，主要包括框、梁、壁板等多種類型[45]。它們品種繁多、形狀復(fù)雜、材料各異。在現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)中，大規(guī)模采用整體結(jié)構(gòu)件作為飛機(jī)的主要承力構(gòu)件。結(jié)構(gòu)件的整體外形準(zhǔn)確、強(qiáng)度高、重量輕、結(jié)構(gòu)剛性好、氣密性好，因?yàn)閺V泛采用整體結(jié)構(gòu)件，這樣很大程度上減少了飛機(jī)整體零件數(shù)目，在減少了裝配工作量的同時(shí)，顯著的提高了飛機(jī)制造質(zhì)量和整體性能。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。飛機(jī)機(jī)體骨架和氣動(dòng)外形是構(gòu)成飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的主要組成部分，在飛機(jī)制造行業(yè)，隨著大量新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料的應(yīng)用，使得飛機(jī)各方面性能得到逐漸提高。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：(1)結(jié)構(gòu)大型化：在現(xiàn)代飛機(jī)的設(shè)計(jì)中，大量采用大型整體結(jié)構(gòu)件，這樣可以減輕飛機(jī)整體重量，減少結(jié)構(gòu)件零件數(shù)量，提高零件強(qiáng)度和可靠性，大大提高了飛機(jī)的制造質(zhì)量。(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)。(3)材料多元化：提高飛機(jī)的性能，必然提高飛機(jī)材料的性能，鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料等新型高性能材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的比重逐漸提高，高強(qiáng)度、低密度輕質(zhì)材料成為飛機(jī)結(jié)構(gòu)件材料的應(yīng)用趨勢(shì)。(4)制造精確化：為了滿足現(xiàn)代飛機(jī)性能和裝配的要求，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的制造精度要求越來越高，如形狀、位置、尺寸公差等[46]。飛機(jī)典型結(jié)構(gòu)件是指在結(jié)構(gòu)上比較相似的飛機(jī)典型零件,具有數(shù)量多，使用率高，可重用等特點(diǎn)。典型結(jié)構(gòu)件不同于國家正式頒布的標(biāo)準(zhǔn)件，它們?cè)谛螤钌喜灰欢ㄏ嗤也煌瑱C(jī)型也不一定相同，所以不能在設(shè)計(jì)之前確定。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）。(1)翼梁主要由腹板和緣條組成，與機(jī)身固接。翼梁的典型結(jié)構(gòu)形式主要有6種[47]，現(xiàn)代機(jī)翼一般采用腹板式金屬翼梁，緣條多由厚壁開口型材制成，具有規(guī)則的截面形狀；腹板則按照受力要求，分布在緣條延伸方向。緣條和腹板多用鉚接而成。翼梁主要受力功能是承受機(jī)翼的彎矩和剪力，其緣條承受彎矩引起的軸向力，腹板承受機(jī)翼的剪力和扭矩引起的剪流[48]。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特征較多，為了提高腹板的剪切穩(wěn)定性腹板上經(jīng)常有加強(qiáng)支柱。(2)翼肋按照受力大小的不同分為普通肋和加強(qiáng)肋[49]，普通肋主要作用是傳遞局部氣動(dòng)載荷及維持剖面形狀，而加強(qiáng)肋除具有普通肋的受力能力外，還傳遞來自其它部件傳來的集中載荷和將某種形式的分布剪流轉(zhuǎn)換成另一種形式的分布剪流的作用。翼肋一般同樣具有腹板和緣條，從翼肋的受力特性上看，翼肋也是梁，其外形和機(jī)翼機(jī)翼外形大