基于MBD的飞机结构件重量计算

1概述

传统的飞机结构件重量计算，采用人工计算或估算的方式，近些年随着CA1lA三维设计软件的普遍应用，已多采用软件测量的方式，但仍离不开工程设计人员的人工过程。文章在传统的重量计算方法上，提出基于MBD的重❅量计算实现方法。

2零件重量计算

2.1零件建模

所有结构零件应当建立基于CA1lA的三维数模，零件数模要真实准确，应具备所有细节特征，如圆角、加强槽、减轻孔、下陷、凸台等有闭角残余的机加件，需按布尔运算去材料的方式建模以实现闭角残余的特征。钣金件尽量采用钣金模块进行建模，钣金特征需符合标准。

2.2零件重量计算方法

在完整的零件生产周期内，零件重量计算除考虑原材料、加工的影响，还应考虑的公差，此外，表面处理、底漆处理也会带来重量变化因此。

实际使用中，将上式定义至模型内，可自动与零件三维模型关联，获取止确的模型体积与表面积数据。零件材料密度p与材料库数据关联，在定义模型材料时自动获取材料密度值。

2.3公差修止系数

公差修止系数K默认为1。当零件为钣金☼件，并选取执行 /2mm=1.025。

2.4面密度

零件的 ϡ表面处理和底漆的面密度均按厚度平均值考虑，常用的表面处理平均面密度。

3装配重量计算

基于紧固件快速设计系统;⌚系统在装配R模型中定义紧固件，并通过该系统实现装配R模型中的紧固件重量自动计算。密封剂的重量按密封区域及密封形式进行估算。

4重量统计及导出基于VlM系统的属性映射可将CA1lA模型中的零件重量、漆的重量、重心值以及惯量值以BOM表的方式导出，可便于统计及重量数据管理。

5结束语

上述重量计算方法可通过参数化定义及二次开发实现，工ท程设计人员仅需少量参数即可实现重量计算。公式设定完毕后，零件重量数据会随着模型的修改自动更新，且所有需要的重量信息和数据均可自动导出，不仅提高设计效率、减少设计错误，还便于重量的跟踪管理、全机重心的快速更新，可显著地缩短产品研发周期。