Формальное описание технического объекта функционально адаптированной САПР «носовая стойка шасси»

фицируемость (адаптивность) решения в данных рамках [2]. В процессе построения ФА САПР проводит анализ проектируемого объекта и формируется его формальная модель.

Шина колеса носовой стойки шасси (рис. 1.), например, является техническим объектом, для построения информационного образа которого требуется определенный набор функциональности. Так, при его построении используются сле- дующие операции: построение оси, построение тела вращением, построение тела по траектории, создание кругового массива, скругление грани, а так же объединение и вычитание тел. Таким образом, выделенная функциональность является одновременно необходимой и достаточной для построения трехмерной модели такого технического объекта.

Однако вышеуказанный технический объект является простым, так как он не разбивается на

Рис. 1. Модель шины колеса носовой опоры шасси составляющие его детали. Интерес вызывает проектирование сложных технических объектов. Сложным, в данном случае, приемлемо назвать технический объект, составляющий из себя сборку нескольких компонент – деталей. Проектирование такого объекта сводится к проектированию его составных частей и последующих их сопряжений.

Колесо носовой стойки шасси можно отнести к сложным техническим объектам, состоящим из нескольких деталей. На рис. 2. представлены детали, входящие в его состав.

Формирование ФА САПР сложных технических объектов начинается с целостного анализа процесса проектирования деталей, составляющих этот объект. При этом, в объектах, составляющих сборку, могут быть, не только различные операции, но и различное их количество или порядок выполнения, следовательно, необходимо выделять отдельный функционал для каждой детали, а не для всей сборочной модели.

Анализ составляющих составной технический объект деталей сводится, прежде всего, к выявлению проектных параметров выбранного объекта. Проектными параметрами называется ряд параметров, совокупность которых позволяет однозначно определить информационный образ технического объекта.

Геометрический образ элемента может однозначно определяться лишь полной совокупностью параметров, так как они имеют определенную связь между собой: они могут дополнять, ис- ключать или быть следствием друг друга.

Рупор пирамидальный описывается параметрами, представленными в таблице 1; так же в данной таблице представлены обозначения параметров и тип ввода их значений.

Выбор нормализованных значений осуществляется из предварительно заданных, а интерактивный ввод значений параметров – путем ввода значений, укладывающихся в существующие ограничения. Компоненты стойки шасси самолетов описываются значениями дискретного ряда и ограничениями на значения параметров в соответствии с актуальными справочными нормативно-техническими документами.

Следующим шагом при формировании ФА САПР является получение формальной модели технического объекта, на основании ряда проектных параметров, описывающих этот объект.

Формальная модель элемента «Шина колеса носовой стойки шасси» имеет следующий вид:

ПРПШина = {(пн1, ПП1 ),(пн2 , пп2 X( пн3, пп 3),( пн 4, пп 4),(пн 5, пп5),(пн 6, пп6)}, где:

ПрП_{Шина .} – множество проектных процедур, необходимых для построения информационного образа Е-секториального рупора;

пн_i – порядковый номер i-той проектной процедуры ( i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 );

пп₁ – проектная процедура выбора значения R;

пп₂ – проектная процедура выбора значения Pr;

Рис. 2 . Компоненты объекта «Колесо носовой стойки шасси»

Таблица 1. Параметры элемента «Шина колеса носовой стойки шасси»

Параметр Обозначение Тип вв ода Наружный диаметр R Выбор нормализованных значений Рисунок протектора Pr Ширина профиля H Интерактивный ввод данных для парам етров Глубина рисунка протектора dh Внутренний диаметр r пп3 – проектная процедура интерактивного ввода значения параметра H;

пп₄ – проектная процедура интерактивного ввода значения параметра dh;

пп₅ – проектная процедура интерактивного ввода значения параметра r;

пп₆ – проектная процедура построения трехмерного информационного образа шины колеса носовой стойки шасси.

Проектная процедура построения трехмерного информационного образа представляет собой последовательность проектных операций, являющимися функциями от значения параметров проектируемого объекта, которые выполняет ФА САПР. Данная проектная процедура содержит как сами проектные операции, так и порядковый номер их выполнения. Так как многие проектные операции повторяются, то для наглядности выделяется множество используемых проектных операций.

Для элемента «Шина колеса носовой стойки шасси» множество проектных операций определяется следующей формулой:

ПРОпШина = {по1, по2, по3,

по4,по5,по6,по7 ,по8,по9,по10}, где:

ПрОп_{Шина .} – множество проектных операций, используемых для построения модели элемента «Шина колеса носовой стойки шасси»;

по₁ – проектная операция построения точек;

по₂ – проектная операция построения линии;

по₃ – проектная операция построения грани;

по₄ – проектная операция преобразования в замкнутый контур;

по₅ – проектная операция построения тела вращением;

по₆ – проектная операция построения оси;

по₇ – проектная операция объединения трехмерных тел;

по₈ – проектная операция вычитания трехмерных тел;

по₉ – проектная операция скругления;

по₁₀ – проектная операция создания кругового массива;

Проектные операции по₁–по₄ являются базовыми и присутствуют в любых современных

САПР. Однако при формировании ФА САПР требуется выделять необходимый функционал, следовательно, данные операции так же подлежат выделению.

Формальные модели формируются для каждой детали, входящей в состав сложного технического объекта. Созданные для всех компонентов формальные модели представляют собой основания для последующей программной реализации ФА САПР.

Программная реализация представляет собой код проектных процедур (и входящих в их состав проектных операций), и их дальнейшее выстраивание в необходимом порядке, а так же операции установки сопряжений, необходимые для корректного формирования составной трехмерной модели сложного технического объекта.

На рис. 3 представлена результирующая трехмерная сборочная модель (с выполнением сопряжений деталей) сложного технического объекта «Носовая стойка шасси» построенная в ФА САПР.

Рис. 3. Результат проектирования сложного технического объекта

Рассмотренная формальная модель является несколько упрощенной, так как не затрагивает не до конца проработанные к настоящему времени подходы к созданию правил на проектные процедуры и операции, обеспечивающие в полной мере корректность проектируемых объектов. В дополнение ко всему, включение в модель альтернатив на построение отдельных конструктивных элементов или деталей, обеспечивает широкие возможности по формированию ФА САПР целых классов отдельных технических объектов, описывающих некоторую совокупность решений.

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской

Федерации, соглашение 14.B37.21.1142