数字化技术在飞机设计与制造中的应用价值

数字化技术在飞机设计与制造中的应用价值

钟李欣

中航西安飞机工业集团股份有限公司   陕西西安    710089

摘要：现代飞机的建造是一个复杂的系统设计,影响飞机的整体质量和性能,同时危及飞行安全,飞机设计可以看作是制造高成本的第一步,如果设计不科学,则需要人力,物力和财力消耗。这可能会导致飞机的质量问题,从而导致额外的浪费。数字技术的应用支持飞机的设计和制造,然后分析数字技术在飞机设计和制造中的应用。

关键词：飞机设计；制造；数字化技术；应用价值

飞机制造成本约占飞机总成本的20%,而设计成本约占飞机成本的90%,因此注重飞机设计,制造,合理应用数字技术科学,运用数字技术,设计和制造飞机提供了额外的支持。

一、现代飞机制造中数字化技术的重要作用

1.增效提质。现代飞机制造包括零件制造,装配、总装。整个生产过程必须严格按照飞机发动机,机载设备,仪表和液压系统的设计要求。它不是飞机制造,负责是专业制造商。他们将成品组装成飞机,连接的设备和生产线,但所有这些都必须在最终组装中完成。这使得现代航空变得更加复杂，先进的数字技术可以应用于飞机各个方面,以提高质量和效率。

2.优化过程。随着现代飞机制造中的数字技术,飞机的主要参数必须集中在一定的百分比,形成三维图像,优化传统的飞机制造技术,消除计划的限制,减少相应的工作量,简化生产过程,以保证现代航空工业中参数的准确性,数字技术主要基于计算机完成各种任务,只需输入准确的参数和指标,3D成像技术就可以清楚地看到飞机各个部件的形状。此外,现代飞机制造需要高精度模型来满足工艺要求,而零件必须提高制造工艺的精度,才能达到实用水平，数字技术正在优化飞机制造技术。

二、数字化技术在飞机设计及制造中的应用价值

1.数字技术在设计和决策中的应用。飞机设计软件工具可以根据飞机在舒适,经济,安全和运行特性方面的需求进行定制，支持现代软件和系统。为决策和方案设计提供丰富的数据。在数字技术的支持下,飞机的设计和制造必须掌握飞机的操作方面,技术要求和性能要求,然后调整和改进飞机的设计和制造,进行综合分析或研究各种解决方案,然后不断改进和改进解决方案,为设计,开发和生产提供支持。

2.数字技术在其预装配阶段的价值。数字技术可以通过预装配飞机来支持设计工作。预装配是指对飞机装配过程的模拟,飞机的装配对整个生产来说是必不可少的,但实际操作取决于问题,所以数字技术在这项工作中有很大的应用价值。在数字原型的基础上,可以借助计算机和数字技术完成工艺的每一步,并且可以检查材料质量,从而大大降低了实时操作中出现错误的可能性。标准模拟可以从四个方面开始:人机工程,装配干涉、顺序和数字化虚拟。装配干涉是指报警装置的安装,预安装顺序有很多干预,系统识别报警,人员可以处理和检查问题。大部分工作是在虚拟环境中完成的,但需要人参与，员工无需访问虚拟环境。人体3d模型可以放置,为员工提供全球视角和愉快的工作环境。数字化生产仿真基于虚拟3d零件,先进的车间模型,起吊装置,工厂,设备零件,半成品等。此外,虚拟生产车间可以利用数字技术模拟装配过程,确保与实际装配过程的一致性,及时发现潜在危险,确保装配过程的准确性,减少备件，目前,预安装是实际组装后的坚实基础。

3.飞机设计和技术中的数字技术。通过数字技术,它为通用布局,设计,数字3d模型和数字设计系统的开发提供了额外的支持,并改进了结构强度规划,动力推进和设计支持等设计支持系统。此外,数字技术在飞机试验管理、生产活动、飞机设计制造等方面也具有较高的应用价值,为飞机试验提供了大量的数字技术支持数据。所有测试数据的有效存储和处理为优化飞机设计和制造奠定了坚实的基础。在飞机运行和生产过程中对最终安装环境和地面维护参数进行建模和仿真,以更低的成本满足设计和生产要求,并确保飞机的经济,安全和舒适性。

4.数字建模技术的应用。数字仿真技术利用软件和设备进行相应的仿真,通过数字计算和解决问题的方法,先进的技术可以反映系统的行为,在现代航空生产中的应用可以大大提高效率。数字仿真技术在航空工业中的应用主要体现在以下几个方面。该飞机具有广泛的组件和系统功能,与现代飞机设备相结合,零件加工是航空制造的核心。应用于有限元分析软件的数值模拟技术,可以优化零件的加工工艺,不仅降低了零件的生产成本,而且提高了零件的加工质量,有效地解决了技术问题，有限元软件分析例如,橡皮囊成型、蒙皮拉形等。此外,有限元分析软件可用于制造航空航天复合材料。当飞机生产需要组织新的生产线时,可以使用仿真软件来分析车间布局和生产线,以优化资源分配,提高生产的能源效率。

5.使用数字信息处理技术。现代航空数字化应用的最终目标设计和制造工艺是无纸化的,主要基于制造,工艺信息,设备信息和技术知识。所有这些都是通过计算机数据处理技术实现的。飞机制造是一个涉及信息多方面的相对复杂的工程系统,数字信息处理技术的应用可以有效地解决飞机制造中的信息问题,保证整个生产过程中的信息流动,保证信息的高效、完整、准确、实时的传递。

飞机的设计和制造等复杂任务,数据精度及准确性非常高,传统的设计和制造方法和技术需要更多的人力、材料和时间,所得数据的准确性较低,无法更好地完成飞机的设计、制造等任务。数字技术的应用解决了上述问题,支持虚拟预装功能,减少了资源消耗,缩短了设计和制造时间,显示出巨大的应用价值。

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