基于CATIA二次开发的翼面结构参数化设计

    1.2 翼面结构元件截面形状的参数化描述

　　1.2.1 梁的设计

　　翼梁由腹板和缘条组成，腹板用于承受扭矩引起的剪流和机翼的剪力，缘条用于承受弯矩引起的轴向力，受拉伸和压缩。

　　现代飞行器翼面普遍应用腹板式梁，梁缘条以承受轴向拉压方式承弯，腹板承剪。腹板式梁的控制参数有梁的高度、梁缘条的截面尺寸、梁腹板的截面尺寸。从剖面形状看，梁腹板的截面多为矩形，梁缘条有开口型和闭口型。梁缘条的截面形状有多种形式可供选择，其参数描述如图2所示。

　　1.2.2 壁板的设计

　　蒙皮起传递气动力和维持机翼外形的作用，现代飞行器翼面一般采用承力蒙皮，蒙皮较厚。设计时根据翼肋的站位，蒙皮沿展向，以翼肋缘条为边界分段变厚度，每一段厚度值自己设定。

　　长桁的主要功能是承受机翼弯矩和局部空气动力载荷引起的轴向力和剪力，此外在纵向起支持蒙皮的作用。长桁支承在翼肋上，相当于一根处于纵向和横向弯曲作用下的多支点梁柱。长桁的设计与梁缘条设计方法相同，布置方式分为等百分比布置、给定角度布置、平行于前梁布置、平行于后梁布置。

图2 梁缘条的截面参数

　　1.2.3 翼肋的设计

　　普通肋用于维持机翼剖面形状，并传递初始局部气动载荷。同时翼肋还有支持蒙皮和长桁的作用，从而提高加筋壁板的抗失稳能力。加强肋传递来自其它部件传来的集中载荷或将某种形式的分布剪流转换成另一种形式的分布剪流。

    翼肋构造形式有多种，在初步设计阶段，以腹板式作为简化，翼肋缘条和腹板的设计方法与腹板梁的设计方法相同，参数化设计时，根据翼型数据与当地弦长，绘制各段翼肋的轮廓。

2 Visual Studio环境下的CATIA二次开发

　　CATIA Automation二次开发方法最直接的应用就是简单的自动绘图，在Visual Studio环境下，基于COM(component object model)的OLE(object liking and embedding)自动化技术对开发语言没有限制，为混合编程下的二次开发技术提供可能，且能使一些复杂问题得到简化。而CATIA CAA(component application architecture)二次开发方法不适用于自动绘图，实现方法也较复杂，并且对Visual Studio的版本也有限制，但CAA方法功能强大，可以为其他的开发方法提供借鉴。本文使用CAA Automation方法，在C++和VB语言下，介绍在Visual Studio 2010、CATIA V5R18环境下应用CATIA Automation技术的主要步骤，通过混合编程，实现翼面结构的快速建模。

　　2.1 CATIA类库的引入

　　在Visual Studio环境下，使用#import＂…[.tlb＂high—method prefix(＂Catia＂)rename—namespace(＂CAT＂)逐个引入CATIA安装目录下的93个“.tlb”库文件。由于CATIA类库中的函数名可能与C++标准库、Access数据库及Office类库的函数名相冲突，因此引入CATIA类库时用high—method—prefix(＂Catia＂)声明。此外，在CATIA类库引入的过程中，其自身多个类库的函数名冲突，需要调整类库的引入顺序并把相冲突的类库放在不同的命名空间下。编译成功后，会在debug目录下生成对应的“tlh”和“tli”文件。

　　VB环境下只需在“工程一引用”选项中把所需CATIA类库勾选即可。