Введение
1. Проблемы создания авиационных двигателей, используемые методы и средства 30
1.1 Основные требования к авиационным ГТД и проблемы их создания 30
1, 2 Методология проектирования авиационных двигателей и использования автоматизированных систем 35
1.3.Применяемые при разработке двигателей программные и технические средства 40
1.3.1. Программные и технические средства, используемые для автоматизации проектирования двигателей 42
1.3.2. Существующие комплексные САПР и возможности их использования при разработке двигателей VI поколения 44
1.4.Преимущества использования CALS-технологии для разработки двигателей 48
1.4.1, Возможности использования CASE-технологии для автоматизированного построения САПР двигателей ; 50
1.4.2. Концепция компьютеризированного интегрированного проектирования и производства (КИП) в двигателестроении 50
1.4.3.CAD/CAE/CAM и PDM-системы и возможности их использования при разработке двигателей VI поколения 52
1.4.4.Возможности использования в двигателестроении стандартов CALS- технологии 53
1.5. Цель и задачи исследования 58
2. Формализация процесса проектирования и доводки двигателей с использованием case-технологии 61
2.1 Опыт применения CASE- технологии к процессу разработки двигателей . 61
2.2 Учет методологии традиционного проектирования двигателей 64
2.3 Математические модели, логико-лингвистический аппарат и их использование в новой технологии разработки двигателей 66
2.3.1.Особенности моделирования структурных элементов в составе двига теля, его надсистем, внешних объектов и технологического окружения 67
2.3.2.Методы анализа моделей структурных элементов в новой технологии.68
2.3.3.Использование в новой технологии САЕ - систем 69
2,3.4. Применение методов оптимизации при системном проектировании и доводке двигателей 69
2.4 Организационно-производственная структура двигателестроителъного ОКБ
и ее использование для построения модели процесса разработки двигателя.71
2.5 Состав и содержание инженерных задач, решаемых в процессе создания
двигателя 72
2.6. Построение моделей процесса разработки двигателей 77
2.6.1. Модели процесса проектирования двигателей 89
2.6.2. Модели процесса выполнения опытно-конструкторских работ (ОКР).96
2.6.3. Модели процесса конструкторско-технологического проектирования деталей 113
2.6.4. Структурные элементы, используемые при построении модели двигателя и его окружения 114
2.6.5. Анализ трудозатрат при проектировании и доводке двигателя 117
Выводы по главе 117
3. Концепция автоматизированного проектирования двигателей с использованием сетевых моделей и систем поддержки принятия решений 119
3.1. Принципы построения компьютерной среды для автоматизации системной разработки двигателей 119
3.1.1.Методы реализации обобщенных проектно-доводочных процедур 125
3.1.2.Алгоритм универсального решателя 128
З.І.З.Представление моделей структурных элементов (СЭ) в виде объектов. 136
3.1.3.1. Структура наборов данных в составе объектов 136
3.1.3.2. Структура алгоритмов в составе объектов 145
3.1.3.3. Функции алгоритмов в составе объектов 148
3.1.4.Семейство моделей СЭ, используемых при проектировании двигателей..159
3.1.5. Принципы формирования математических моделей структурных элементов 163
3.1.5.1. Метод сетевого представления внутренней структуры объектов... 165
3.1.5.2. Специализированные алгоритмы в составе объектов 172
3.1.5.3. Порядок использования алгоритмов СЭ решателем при обработке дерева проекта 193
3.1.5.4. Технология развития моделей структурных элементов 197
3.1.5.5. Сетевые модели для решателя, работающего без итераций 202
3.2. Последовательность принятия решений при проектировании двигателя и ее использование в САПР 202
З.З.Разработка и использование системы поддержки принятия проектных решений (СППР) 216
ЗАРазработка монитора системы для управления проектированием двигателя..230 3.5. Организация процесса автоматизированного проектирования с использованием сетевых моделей, решателя и СППР 234
3.6.Средства реализации многоуровневого многоаспектного моделирования двигателей 238
3.7. Предложенный подход к разработке авиационных двигателей и CALS-технология 239
Выводы по главе 240
4. Автоматизация проектирования двигателей на стадии окр .. 242
4.1. Модели функциональных элементов, используемых при построении дерева проекта двигателя и его окружения 248
4.2.Использование технологии открытых систем и МетаСАПР (Framework) при функциональном моделировании двигателей 263
4.2.1.Последовательное развитие моделей функциональных элементов в процессе проектирования двигателя 267
4.2.2. Моделирование динамических процессов при использовании МетаСАПР (Framework) 270
4.2.3. Унификация моделей функциональных элементов (объектов) 270
4.2.4. Введение учета новых факторов в модели функциональных элементов.271
4.3. Организация системного функционального проектирования двигателя... 279
4.4.0сновные конструкторские элементы (КЭ), используемые при моделировании двигателя 332
4.5.Особенности топологических схем, потоков и алгоритмов в моделях КЭ, используемых при конструировании двигателей 338
4,6.Создание библиотек моделей конструкторских элементов 356
4.7.Формирование конструкторской модели (дерева КЭ) в процессе проектирования двигателя 363
4.8.Разработка «оболочки» для создания объектных CAD/САМ - приложений в двигателестроении 376
4.9.Виртуальная ЛОМ-технология конструирования двигателя «сверху вниз».377 4.10.Технология создания и использования базы конструкторской информации в среде параллельного проектирования 383
4.11.Автоматизация конструкторско-технологического проектирования деталей 397
4.11.1 .Конструкторские и технологические элементы (КЭ и ТЭ), используемые в моделировании при разработке лопаток 400
4.11.2. Построение библиотек моделей КЭ и ТЭ для разработки деталей 401
4.11.3.Организация информационных процессов при конструировании и технологической подготовке производства лопаток 402
4,11.4.Создание пользовательских приложений по технологии разработки лопаток из композиционных материалов 407
4,11.5.Построение прикладной САЕ/СAD/CAM - системы "Лопатка композиционная" 409
4.11.6.Результаты внедрения систем функционального, конструкторского и конструкторско-технологического проектирования 421
Выводы по главе 422
5. Реализация компьютерной поддержки жизненного цикла (cals) на этапе пректирования и доводки авиационных двигателей 425
5.1 .Сокращение цикла доводки как критерий качества проектирования 425
5.1.1.Многообразие проектно-доводочных ситуаций и пути их разрешения в новой технологии 425
5.1.2.Организация доводки двигателя с использованием сетевых моделей 429
5.2. Опыт разработки и внедрения интегрированной САПР авиационных двигателей АСПАД, как прототипа CALS-технологии 432
5.3.Технологии и средства реализации компьютеризированного интегрированно го проектирования и производства (КИП) в двигателестроении 439
5.4.Разработка и использование в двигателестроении банков данных и знаний.. 440
Выводы по главе 442
Заключение 443
Список использованной литературы
