● 摘要
机翼结构打样设计过程中，为优化设计方案，需要根据机翼结构的几何模型多次生成有限元模型，整个过程通常先由设计人员手动交互实现三维几何模型，然后进行有限元建模，整个过程工作量大，设计质量和结果严重依赖设计人员的技术水平和经验，设计过程中缺乏有效的数字化手段对设计知识和经验进行积累，效率低下且容易出错，这种方式很难满足企业对建模过程快速化的要求。针对这一问题，本文深入研究了机翼结构的布局特点和机翼受力构件的参数化描述方法，开发了机翼结构几何模型快速生成系统；研究了CAD/CAE异构系统间的数据传递方式，完成了CAE系统中机翼结构的几何网格模型重构，借鉴Msc.PATRAN生成有限元模型的思路，将机翼结构有限元建模过程客户化，建立了机翼结构有限元网格自动剖分模块，实现了单元的属性自动加载。论文主要完成工作总结如下：
（1）总结机翼结构的布局特点和机翼元件的参数化定义，研究机翼结构骨架模型与网格模型的快速生成方法，在CATIA平台上进行二次开发，实现几何模型参数化的建立；
（2）研究CAD与CAE系统之间的数据传递手段，通过中间平台，读取机翼结构的上游模型信息，在Msc.PATRAN软件中实现机翼结构几何网格模型重构，实现了CAD模型向CAE模型转换的无缝集成；
（3）根据航空薄壁组合结构的有限元简化原则，利用Msc.PATRAN提供的二次开发接口，基于机翼结构几何网格模型，开发机翼结构有限元建模的前处理专用软件，完成机翼结构有限元网格的自动剖分、单元属性和材料属性的加载，提高了飞机机翼结构初步设计阶段有限元建模的质量和效率；
（4）分析机翼结构实体建模的必要性，研究了CATIA的文档实例化方式UDF技术，开发系统实现机翼结构基于布置模型和几何网格模型实体的创建。