Вы здесь

Структурно-параметричне геометричне моделювання несучих поверхонь на стаії ескізного проектування літака

Автор: 
Ванін Ігор Володимирович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2006
Артикул:
3406U003163
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

розділ 2.4), що утворюються певними комбінаціями сортаментів
(рис. 2.9, в) відповідних силових елементів.
Структурно-параметричну модель відсіку Вj на рис. 4.6 подано у вигляді двох
неорієнтованих мультиграфів.
У першому випадку (рис. 4.6, а) вершинами графа є множини (4.39), а ребрами –
параметричні моделі, що створюються на основі даних аеродинамічних профілів
(див. матеріали підрозділів 4.1, 4.2, 2.4) та реалізують певні варіанти
поверхонь відсіку Вj. Ця форма структурно-параметричної моделі застосовується
при розробці об’єкта, оскільки подає повний склад та взаємозв’язки його
початкових даних.
а б
Рис. 4.6. Структурно-параметрична модель відсіку Вj
а – граф структури; б – граф варіантів
Наведена на рис. 4.6, б структурно-параметрична модель більш придатна для
використання зазначеного геометричного об’єкта як складового елемента при
розробці інших моделей, оскільки відтворює множину його результуючих варіантів
та їх характеристики.
Кожний елемент Вji (4.41) може мати подібний до (4.9) вектор геометричних
параметрів, наприклад,
PВji = (LВji, cп.кВji, cз.кВji, SВji, VВji, lВji, hВji ), (4.42)
де LВji, cп.кВji, cз.кВji – відповідно розмах та кути стрілоподібності
переднього і
заднього краю цього об’єкта;
SВji, VВji, lВji, hВji – площа, об’єм, видовження та звуження відсіку Вji.
Зазначимо, що в обох розглянутих вище випадках для структурно-параметричного
геометричного моделювання застосовується один і той самий математичний апарат,
що поданий вище.
Подібним чином розробляється й решта структурно-параметричних моделей для інших
елементів множини (4.37).
Взаємодія між варіантами поверхонь відсіків крила (4.41) визначається множиною
матриць суміжності
де сnjmj=1 при існуванні взаємозв’язку відсіків Вjnj та Вj+1mj, сnjmj=0 – у
протилежному
випадку.
При цьому кількість рядків матриці ||сnj+1mj+1||j+1 дорівнює числу стовпців
матриці ||сnjmj||j .
Покажемо використання розглянутих елементів математичного апарату для
структурно-параметричного геометричного моделювання двохвідсічного крила.
У даному разі
NВ =2; K = {В1, В2}; K = (В1 , В2 );
і нехай
N ПВ1 =5; В1 = {В11, В12, В13, В14, В15}; N ПВ2 =5; В2 = {В21, В22, В23, В24,
В25};
PВ1i = (LВ1i, cп.кВ1i, cз.кВ1i, SВ1i, VВ1i, lВ1i, hВ1i ), i =1, … , N ПВ1 ;
PВ2i = (LВ2i, cп.кВ2i, cз.кВ2i, SВ2i, VВ2i, lВ2i, hВ2i ), i =1, … , N ПВ2.
Для випадку, що розглядається, матрицю суміжності варіантів відсіків В1 і В2
зображено на рис. 4.7, відповідні поверхні на рис. 4.8, а
структурно-параметричну модель крила – на рис. 4.9.
В2
В1
В21
В22
В23
В24
В25
В11
В12
В13
В14
В15
Рис. 4.7. Матриця суміжності варіантів поверхонь відсіків В1 і В2

Рис. 4.8. Варіанти поверхонь відсіків В1 і В2

Рис. 4.9. Приклад структурно-параметричної моделі для розробки двохвідсічного
крила
Матриця суміжності (рис. 4.7) відображає взаємодію варіантів поверхонь відсіків
В1 і В2.
Її аналіз показує, що В11 може з’єднуватися з В21, В22 і В23; В12 – з В22 та
В23 ; В13 – тільки з В23 . Відповідно В14 може складати одне ціле з В24 і В25;
а В15 – з В25.
Отже, для несучої поверхні, що проектується, маємо множину варіантів
к1 = {В11, В21}; к2 = {В11, В22}; к3 = {В11, В23};
к4 = {В12, В22}; к5 = {В12, В23}; к6 = {В13, В23};
к7 = {В14, В24}; к8 = {В14, В25}; к9 = {В15, В25}, (4.44)
кількість яких дорівнює числу ненульових елементів матриці на рис. 4.7.
Зазначені варіанти крила відрізняються один від одного використаними для
побудови поверхонь аеродинамічними профілями, розмахами, кутами
стрілоподібності переднього та заднього краю (причому задній край може бути
ламаним), площами, об’ємами, слідами конструктивно-силового набору та іншими
геометричними параметрами та характеристиками.
Один із варіантів несучої поверхні, що розглядається, показано на рис. 4.10.
Рис. 4.10. Варіант к1 крила
Таким чином, як результат проектування на даному етапі, крило можна подати у
вигляді множини
К = { кi}1N к , (4.45)
де Nк – загальна кількість його варіантів, або структурно-параметричної моделі,
що зображена на рис. 4.11.
Інтегральні геометричні параметри варіантів несучої поверхні формуються з
використанням її складових.
Наприклад, у даному випадку на основі (4.42) для кожного варіанта кi крила
(4.44) можна отримати вектор параметрів
Pкi = ( Lкi, cкi, Sкi , Vкi ), (4.46)
де cкi – кут стрілоподібності переднього краю; Lкi , Sкi , Vкi – розмах, площа
та об’єм, що є сумами відповідних величин елементів множин (4.44).
Структурно-параметрична модель, що показана на рис. 4.11, є мульти-графом із
вершиною входу К (множина варіантів крила) та вершиною виходу кi (конкретний
екземпляр несучої поверхні). Число ребер графа дорівнює кількості варіантів
даного об’єкта (Nк =9).

Рис. 4.11. Приклад результуючої структурно-параметричної
моделі крила
Ребра моделі, яка розглядається, можуть відтворювати не тільки різні варіанти
крила, їх геометричні параметри, наприклад, згідно (4.46), а й інші
характеристики об’єкта, що проектується.
При цьому для параметра або характеристики, що аналізується, довжиною
відповідного ребра є їх значення на ньому. Тобто, для розмаху довжиною ребра кi
буде значення Lкi, для площі довжиною цього ж ребра буде величина Sкi і т. д.
Слід особливо зауважити, що частини несучої поверхні (4.41), які входять до
складу її варіантів (4.45), можуть надходити для аналізу до
структурно-пар