本文關鍵詞：客機總體分析平臺CTAP的開發(fā)

  更多相關文章： 客機 總體設計 推進特性 操穩(wěn)評估 起落架快速設計 重量重心 敏感性分析 平臺集成

【摘要】：為了提高客機總體設計的效率和質量,開發(fā)一種基于工程方法的客機總體多參數綜合分析平臺CTAP(Civil Transport Analysis Platform)。在已有程序JLANA的基礎上,開發(fā)了新的推進、操穩(wěn)、起落架子模塊;更新了幾何、氣動、性能、重量子模塊;添加了基于代理模型的總體參數敏感性分析功能;建立了發(fā)動機數據庫;整理了輸入輸出內容及形式;添加了飛機三維外形顯示功能;配備了人機交互界面;最終形成了全新的平臺CTAP。本文將主要工作包括:1)通過對已有典型發(fā)動機數據庫插值,得到當前發(fā)動機推力、耗油率特性;建立了客機縱、橫、航向本體靜穩(wěn)定性、舵面操縱效能、動態(tài)特性求解與評價流程;快速布置起落架站位,設計支柱、輪胎、輪轂等主要部件尺寸,并估算重量;重新規(guī)定了機翼外形的定義,采用多種方法求解機翼參考面積;添加了起飛及著陸距離計算方法;添加了各系統(tǒng)重量及各部件及全機重心計算方法。2)在選定的總體參數設計空間內采用“最優(yōu)拉丁方”法選取樣本點,用客機總體綜合分析模型對這些樣本點分別計算分析,得到一系列關心的目標量,采用帶交互項的二階多項式擬合目標量與設計參數間的關系,精度檢驗合格后用于快速分析及表達單、雙參數對目標量(總重、油耗、成本等)的敏感性,用于總體設計階段參數的選取。3)基于Matlab/GUI開發(fā)用戶操作界面,用于輸入參數、調用分析、顯示飛機三維外形、查看分析結果。在Matlab環(huán)境下將界面、腳本文件、數據庫集成形成平臺。通過與實際數據對比驗證了該平臺的準確性。該平臺新開發(fā)或完善了各子模塊分析功能,更好地實現全面快速準確的綜合多學科評估、敏感性分析,具備友好的操作界面和使用流程,集成與運行環(huán)境統(tǒng)一,構架清晰,擴展性強,為客機總體設計提供了有用的工具。
【關鍵詞】：客機 總體設計 推進特性 操穩(wěn)評估 起落架快速設計 重量重心 敏感性分析 平臺集成
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V221.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 客機總體綜合分析平臺的意義16
• 1.1.1 客機總體設計流程16
• 1.1.2 客機總體綜合分析平臺的意義16
• 1.2 客機綜合設計工具發(fā)展狀況16-19
• 1.2.1 歷史發(fā)展16-17
• 1.2.2 典型客機綜合設計分析平臺17-19
• 1.3 民航運輸機分析平臺（CTAP）19-20
• 1.4 本文內容20-21
• 第二章 各學科（子模塊）的理論方法21-58
• 2.1 推進系統(tǒng)21-24
• 2.1.1 推力特性21-23
• 2.1.2 油耗特性23-24
• 2.1.3 非標準大氣溫度對發(fā)動機特性的影響24
• 2.1.4“涵道比”等發(fā)動機特征參數的影響24
• 2.2 幾何模型與主要幾何參數的計算24-32
• 2.2.1 雙段式機翼外形24-25
• 2.2.2 機翼參考面積及弦長計算25-28
• 2.2.3 其他部件的幾何模型與浸潤面積28-30
• 2.2.4 內部容積30-32
• 2.3 氣動特性32-34
• 2.3.1 干凈構型32-33
• 2.3.2 低速構型33-34
• 2.4 重量重心34-42
• 2.4.1 重量分類34
• 2.4.2 部件結構重量計算34-35
• 2.4.3 各系統(tǒng)重量計算35-40
• 2.4.4 重心位置估算40-42
• 2.5 起落架初步設計及其重量估算42-47
• 2.5.1 起落架位置42-44
• 2.5.2 輪胎輪轂尺寸及重量44-45
• 2.5.3 剎車裝置尺寸及重量45-46
• 2.5.4 緩沖支柱尺寸及重量46
• 2.5.5 B737-800算例46-47
• 2.6 典型性能參數計算47-51
• 2.6.1 起飛性能47-49
• 2.6.2 著陸性能49-50
• 2.6.3 航線性能50-51
• 2.7 操縱性穩(wěn)定性分析51-56
• 2.7.1 縱向靜穩(wěn)定性和操縱性51-52
• 2.7.2 橫航向靜穩(wěn)定性和操縱性52-54
• 2.7.3 動穩(wěn)定性54-56
• 2.8 成本56-57
• 2.8.1 DOC的構成56
• 2.8.2 DOC的計算方法56-57
• 2.9 小結57-58
• 第三章 基于代理模型的總體參數敏感性分析58-65
• 3.1 代理模型58-61
• 3.1.1 實驗設計58-59
• 3.1.2 樣本點分析59
• 3.1.3 代理模型建立59-60
• 3.1.4 代理模型的檢驗60-61
• 3.2 參數敏感性分析61-62
• 3.3 分析結果可視化62-64
• 3.3.1 單參數敏感性分析62
• 3.3.2 組合參數敏感性分析62-64
• 3.4 小結64-65
• 第四章 CTAP的構架與用戶界面開發(fā)65-70
• 4.1 平臺開發(fā)環(huán)境65
• 4.2 CTAP組織框架65-66
• 4.3 用戶界面開發(fā)方法66-70
• 4.3.1 Matlab/GUI簡介及步驟66
• 4.3.2 設計原則66-67
• 4.3.3 界面基本元素67
• 4.3.4 CTAP界面67-70
• 第五章 關鍵子模塊驗證及平臺應用示例70-91
• 5.1 主要子模塊驗證70-73
• 5.1.1 氣動子模塊驗證70
• 5.1.2 重量子模塊驗證70-72
• 5.1.3 性能子模塊驗證72-73
• 5.2 應用算例73-91
• 5.2.1 輸出的報告75-85
• 5.2.2 輸出的圖形和曲線85-91
• 第六章 總結與展望91-93
• 6.1 本文工作總結91-92
• 6.2 CTAP的特點92
• 6.3 進一步工作92-93
• 參考文獻93-96
• 致謝96-97
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表（錄用）論文情況97

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