論虛擬制造技術(shù)在飛行器設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

郭 棟

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西省 西安 710300）

現(xiàn)代化信息技術(shù)社會(huì)的快速發(fā)展使我國(guó)航空航天行業(yè)面臨更多的挑戰(zhàn)，為了在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，我國(guó)航空航天企業(yè)引入了一定的創(chuàng)新研發(fā)技術(shù)，而虛擬制造技術(shù)作為新型模擬仿真交互系統(tǒng)與模式，提高了飛行器的可操作，并且能夠輔助其進(jìn)行實(shí)體樣機(jī)模擬功能體驗(yàn)，取代了傳統(tǒng)的實(shí)體樣機(jī)各元部件及性能等的研究檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)體內(nèi)部的系統(tǒng)優(yōu)化維修，進(jìn)一步提高了飛行器的社會(huì)價(jià)值。

1 虛擬制造技術(shù)

1.1 虛擬制造技術(shù)群

虛擬制造技術(shù)群內(nèi)涵通常劃分為仿真技術(shù)、控制技術(shù)以及建模技術(shù)三大集群，其中仿真技術(shù)群是以虛擬技術(shù)為基點(diǎn)，用以模仿生產(chǎn)加工工序、性能等；建模技術(shù)群一般劃分為企業(yè)、車間與產(chǎn)品三個(gè)等級(jí)，主要是用于造價(jià)費(fèi)用審核、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估、行業(yè)模型建設(shè)等。

1.2 主體功能

虛擬制造技術(shù)顧名思義就是利用各種現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行行業(yè)仿真建模，即為在產(chǎn)品生產(chǎn)加工流程中利用各種模擬技術(shù)，在較短時(shí)間內(nèi)迅速掌控產(chǎn)生生產(chǎn)加工、基本性能等的準(zhǔn)確參數(shù)，并對(duì)生產(chǎn)加工全流程進(jìn)行全面系統(tǒng)的評(píng)估，便于企業(yè)管理設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的及時(shí)優(yōu)化改造，使企業(yè)生產(chǎn)效率最大化。

2 虛擬制造技術(shù)在飛行器設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)劃的合理布局

通過現(xiàn)代化的電子信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的虛擬設(shè)計(jì)，不僅能夠有效提高產(chǎn)品的實(shí)踐設(shè)計(jì)效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理規(guī)劃設(shè)計(jì)中的缺陷，并且能對(duì)飛行器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，彌補(bǔ)傳統(tǒng)塑料外形模型給飛行器參數(shù)測(cè)評(píng)帶來的困難，減少了模型建立與測(cè)評(píng)所耗費(fèi)的財(cái)產(chǎn)與精力。飛行器內(nèi)部布局本身就是一項(xiàng)極為繁瑣、復(fù)雜的工程，而新型虛擬技術(shù)更便于對(duì)模型進(jìn)行修改與監(jiān)測(cè)，使模型內(nèi)部布局簡(jiǎn)單明了化，利用電子軟件系統(tǒng)為產(chǎn)品模型建立提供大量參考數(shù)據(jù)，確保設(shè)計(jì)管理人員對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的不合理情況進(jìn)行修改完善，使其內(nèi)部布局更為合理高效。

2.2 實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)加工流程的準(zhǔn)確把控

飛行器設(shè)計(jì)生產(chǎn)質(zhì)量與配套產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)加工有著密切聯(lián)系，對(duì)配套產(chǎn)品的生產(chǎn)加工具體流程等數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備把控是飛行器規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本前提。而新型模擬制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)飛行器設(shè)計(jì)的仿真與模擬規(guī)劃分析，利用嵌入式仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器元部件加工、組裝、連接、設(shè)計(jì)等的動(dòng)態(tài)化把控；利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器加工工序、調(diào)度等的模型建設(shè)與分析。

2.3 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的有效調(diào)節(jié)

產(chǎn)品性能是衡量產(chǎn)品使用價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn)，良好的產(chǎn)品性能夠提高產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，幫助企業(yè)在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。虛擬制造技術(shù)在飛行器設(shè)計(jì)規(guī)劃中的應(yīng)用，能夠有效提高其飛行性能。產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)要充分考慮設(shè)計(jì)范圍、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、動(dòng)力性能以及產(chǎn)品剛強(qiáng)度等因素，利用仿真技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的直觀掌握，使產(chǎn)品性能最大化。

2.4 實(shí)現(xiàn)部件高效率裝配

飛行器是多元部件精準(zhǔn)組件而成的高密度科學(xué)產(chǎn)品，一旦在設(shè)計(jì)組裝過程中出現(xiàn)任何細(xì)微偏差，極有可能導(dǎo)致元部件的報(bào)廢，造成不必要的資源浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失，而虛擬制造技術(shù)則能夠很好的避免這一情況的出現(xiàn)。虛擬制造技術(shù)能通過立體三維高精度模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)出產(chǎn)品性能、規(guī)格等的精準(zhǔn)把控，并且能利用裝配模擬軟件對(duì)組裝工序進(jìn)行全面系統(tǒng)的模擬監(jiān)控，生成大量準(zhǔn)確參數(shù)信息，將部件組裝布局流程簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)化。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著虛擬技術(shù)的研發(fā)與推廣，該項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)逐漸滲透并延伸到我國(guó)眾多領(lǐng)域，尤其是具有高仿真建模技術(shù)的虛擬制造技術(shù)在飛行器中的應(yīng)用，更是將我國(guó)飛行器設(shè)計(jì)研發(fā)提高到了一個(gè)新的高度。利用模擬仿真建模技術(shù)，能夠全方位立體地對(duì)飛行器設(shè)計(jì)工序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)化觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化修改飛行器設(shè)計(jì)，提高飛行器質(zhì)量。