一种飞机容积和表面积计算系统及方法

技术特征：
1.一种飞机容积和表面积计算系统，其特征在于，包括：切分模块(1)、计算模块(2)；切分模块(1)为基于vba语言开发的能够运行在catia软件内部的宏插件，能够完成对飞机数字模型的切分，并对断裂的曲线进行缝合，得到飞机切分截面的面积和周长，最后将切分截面的数据以文件夹的形式保存；计算模块(2)验证飞机切分截面的数据是否达到精度要求，在达到精度要求的情况下对切分截面的数据进行积分处理和计算，得到飞机模型的容积和表面积。2.根据权利要求1所述的飞机容积和表面积计算系统，其特征在于：所述计算出的飞机模型的容积和表面积精度能达到0.05％的要求。3.根据权利要求1所述的飞机容积和表面积计算系统，其特征在于：所述切分模块(1)具体实现如下：首先，建立两个相互平行的平面为初始平面，然后根据输入的切分精度要求在两初始平面间进行等距划分得到占位点，占位点上生成与初始平面平行的平面与被切模型相交，得到一系列曲线，再对每一条曲线进行缝合得到连续曲线，将这些曲线的数据以文件夹的形式保存下来。4.根据权利要求1所述的飞机容积和表面积计算系统，其特征在于：所述计算模块(2)具体实现如下：根据前面模型切分结果，能得到需要计算容积的部段站位分别为ns和ne，ns-站位起始位置，ne-站位终止位置，相当于计算ns和ne之间的部件容积；在ns和ne中间插入m个剖面，从而共有m 2个剖面，即把需要计算的部段分成了m 1份，则ns和ne之间的容积为：其中，v为部段间总容积；δl为相邻两个截面之间的间距；s
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为第i个截面面积。s
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通过对所切分截面所在的曲线进行处理获得，假定第i个截面共有k条曲线组成，在计算时先将k条曲线连接成封闭多边形，并以此为基础通过截面矢量积分获得面积；ns和ne之间的表面积为：其中，s为部段间总侧面积；δl为相邻两个截面之间的间距；l
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为第i个截面面积；l
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通过对所切分截面所在的曲线进行处理获得，假定第i个截面共有k条曲线组成，在计算时先将k条曲线连接成封闭多边形，并以此为基础通过catia内置计算功能得到曲线周长。5.一种实现权利要求1-4任意之一所述飞机容积和表面积计算系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤s1、切分模块输入：需要选定切分的两个初始平面、切分份数，其中初始平面决定被计算模型的范围和计算方式，机身类部件推荐初始平面平行于yz平面，机翼类部件推荐初始平面平行于xz平面，垂尾类部件推荐初始平面平行于xy平面；切分份数决定切分精度，对时间要求高可以降低切分份数，对精度要求高可以提高切分份数；步骤s2、切分模块运行：切分模块能够根据输入的两个初始占位平面和切分份数，得到在两平面间一系列等距占位点，占位点上会生成与初始平面平行的平面与被切模型相交，
得到一系列曲线，然后对每一条曲线进行缝合得到连续曲线，再将这些曲线的数据以文件夹的形式保存下来；步骤s3、计算模块运行：根据前面模型切分结果，能得到需要计算容积的部段站位分别为ns、ne，在ns和ne中间插入m个剖面，从而共有m 2个剖面，相当于把需要计算的部段分成了m 1份，则ns和ne之间的容积为：其中，v为部段间总容积；δl为相邻两个截面之间的间距；s
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为第i个截面面积。s
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通过对所切分截面所在的曲线进行处理获得，假定第i个截面共有k条曲线组成，在计算时先将k条曲线连接成封闭多边形，并以此为基础通过截面矢量积分获得面积：ns和ne之间的表面积为：其中，s为部段间总侧面积；δl为相邻两个截面之间的间距；l
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为第i个截面面积。l
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通过对所切分截面所在的曲线进行处理获得，假定第i个截面共有k条曲线组成，在计算时先将k条曲线连接成封闭多边形，并以此为基础通过catia内置计算功能得到曲线周长；计算结果能够通过表格的形式导出保存，方便后续的复用和对比。

技术总结
本发明涉及一种飞机容积和表面积计算系统及方法，能够完成对飞机模型容积和表面积的快速计算。本发明由切分模块、计算模块组成。切分模块为基于VBA语言开发的能够运行在CATIA软件内部的宏插件，能够完成对数字模型的切分，并对断裂的曲线进行缝合，得到飞机切分截面的面积和周长，最后将切分截面的数据以文件夹的形式保存；计算模块能够判断切分截面的数据是否达到精度要求，在达到要求的情况下对数据进行处理和计算，得到飞机模型的容积和表面积。积。积。


技术研发人员：罗明强 刘知奇
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/7/15