航空发动机外部管路系统智能敷设探究.pdfVIP

航空发动机外部管路系统智能敷设研究 李国跃马枚陈志英樊江 f北京航空航天大学动力秉1000∞) V14．0二次开发包UG／Op∞API为■援接口对 NT矬机平台上．利用C++一程谱青队Uniipmphics ■■在Vtrlnldows 航空发动帆外部f路最娩的智麓敷设进行了研究开发．宪成r一十可初步运行豹航空发动机井郊蕾路■赡敷设熏抗． 在莱壁号的仿真电子奠基掸机上．进抒实际的t设宴瞳。啦出的辞警走向和知识库中煨刚规定的路径基车一致·证明 了奉■■曩麓的芷确性和可行性． 美■诩航空发动机警路帚径A-r1嗍CAD q l 引言 现代航空发动机的外部臂路系统十分复杂，一台典型的发动机一般有100-2：；0根外部管略。在敷 设外鄱臂路的过程中，既受到飞机短舱和发动机机匣之间有限的空问限制．又要考虑到绕过附件、探 涮孔、安装边等．还要考虑各种管路的设计准则和维修性、可远性等问墨。目前，我田在航空发动机 外部警路敷设鞭域仍处于人工手动敷设阶段．敷管随意性大，修馥不易。敷设周期长，成本高，制约 了整个发动机的研制速度．另外专家敷 管经验不易传播、保留．随着敷管专家 的退休等原因，其宝贵的敷管经验也将 丧失．进入九十年代后．人工智能迅速 发晨成为一种新兴技术．在航空发动机 警路设计囊域引入人工智能技术，实现 航空发动机警路敷设手段的智能化对于 解决上述问曩，促进航空发动机研制的 现代化必将起到重要的作用．为此进行 了航空发动机外部管路系统智能敷设研 究．景统包括知识库、计算库、数据库 和推理机等部分．删I所示为系统的总 幽l系统总体结构图 体结构抠圈．什对航空发动机管路智能敷设的关键问囊——自动寻径和智能绕过障碍物。建造了导臂 敷设韧始路径知识库系统和各种障碍物绕行知识库系统．保证了导管韧始路径的生成和障碍物的自动 识别和自动绕行的实现． 2管路智能敷设系统知识库 依据工程现场实地调研及田家军用标准‘航空发动机臂路系统通用技术要求’(送审藕)构造了 知识库．知识库中包含处理初始路径．导管和附件间。导管和导管问．导管和安装边阃相互关系等的 一4l一 几娄知识．在常规警路走向焙构中．系统可以自动判断路径走向．识别和附件及导管间的干涉关系． 自动绕过路径上的障碍物．按照知识库的相应知识找出最终台理的可行敷管路径． 系统主要实现了下述各类管路敷设准则的知识表达． 2．1一般囊蕾规刊 ”管略尽量平直。管路尽可能沿轴向、周向敷设．径向只做调整匹配管接口用。 2)管路绕过附件时只能轴向、周向绕行，不许径向翻越附件． 3)管路接口拔出一直线段。井按导臂外径限定导管的最小弯曲半径．满足装配和工艺性的要求。 4)按田标规定限定导管问、导管和机匣、短舱问等的最小间隙。 5)敷臂时．先粗臂后细管．轴向从前往后，遇单元体分界面截断等。 2．2鲁种韧始路径规刚 根据导f两墙接嘴相对位置和出口方向关系。决定警路大致走向模式，生成臂路的初始路径-然 后按照后续各种障碍钧绕行规则调节路径．以量终生成正式路径．这一共规则比较多，且根据熏统的 运行实践，可以不断修改、增添此类规则． 2．3■碍囊行规则 这一类规则处理和附件、导瞥、安装边、禁行空问等的干涉问题．当按照初始路径规则生成的导 蕾韧始路径存在莱段路段和某种障碍物发生干涉时。根据计算判断干涉类型(障碍物类型及干涉特点)． 谭用相应的绕行规刖调整韧始路径以蠢开尊碍物． 定义罐肇孔、观察窗、机件运动区问等为虚拟肆碍，蚋入附件处理，由用户创建成包络块，作为 伪附件■入计算机．程序按照绕行附件的算法避开此类区域． 2．4其它趣刊 处理蕾路和主机机匣及发动机短舱的干涉问置等． 3航空发动机外部结构形体建模及底层数据管理 整个警路敷设系统是由高中低兰个层次组成：底层数据管理、中阃推理算法、尚层界面输出．高 层界面■出是指将已经寻径褥到的路径渲染生成寻臂实体通过图形窗口显示出来．底层数据管理是指 将有关发动机主机、机舱、安装边、附件、导管接嘴的数据信息利用一定的数据结构有机组织起来． 便于计算机对这些外部实体的检索、识别及重构．中