[发明专利]用于生成飞行器部件设计的部件设计系统

说明书

本发明涉及用于生成飞行器部件设计的部件设计系统(1)。部件设计系统(1)包括数据库(10)，该数据库包括代表不同部件几何形状的不同载荷特性的一组规则(11)。部件设计系统(1)还包括：输入模块(20)，该输入模块用于输入与待生成的飞行器部件(41)相关的用户特定载荷特性(21)；以及处理单元(30)，该处理单元用于基于所输入的用户特定载荷特性(21)和一组规则(11)来确定各种几何上不同的飞行器部件设计(31)。本发明还涉及包括部件设计系统(1)的飞行器组装系统、用于生成飞行器部件设计的方法、程序元件以及计算机可读介质。

相关申请的引用

本申请要求于2015年6月1日提交的欧洲专利申请第15170090.3号的申请日的权益，该申请的公开内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及结构部件的设计。特别地，本发明涉及用于生成飞行器部件设计的部件设计系统。本发明还涉及飞行器组装系统、用于生成飞行器部件设计的方法、程序元件以及计算机可读介质。

背景技术

在制造部件特别是结构部件之前，必须执行部件的设计过程，以便更好地理解由于外部载荷引起的部件的机械性能。换句话说，在第一步中设计部件，并且然后进行模拟过程，以便在外部载荷被施加于部件的情况下收集关于部件的性能的信息。在已经设计了部件并且已经进行了模拟过程之后，可以关于部件的形状进一步优化部件，使得根据在操作模式期间部件要满足的要求来增强部件内的载荷分布。因此，仅一个部件是用于设计和部件在其形状上被优化的优化过程例如迭代设计和优化过程中的基础。

US 2011/0161057描述了使用计算流体动力学对空气动力学表面的设计进行优化的方法和系统。

DE 10041031A1描述了一种用于配置飞行器中的部件的布置的方法。

发明内容

本发明的目的是改进部件的设计过程。

该目的可以通过独立权利要求的主题来实现。根据从属权利要求和以下描述，其他示例性实施方式是明显的。

根据本发明的一方面，提供了一种用于生成各种飞行器部件设计的部件设计系统。在下文中也称为系统的部件设计系统包括数据库，该数据库具有代表不同部件几何形状的不同载荷特性的一组规则。部件设计系统还包括：输入模块，该输入模块用于输入与待生成的飞行器部件相关的用户特定载荷特性；以及处理单元，该处理单元用于基于输入的用户特定载荷特性和所述一组规则来确定各种几何上不同的飞行器部件设计。换句话说，系统或处理单元适于确定飞行器部件的结构变型。

使用这样的系统提供了针对适合于特定载荷情况的不同形状的飞行器部件设计在多个不同选项之间进行选择的机会。由载荷特性组成的载荷情况可以由用户输入，使得对于该特定载荷情况可以生成多个设计选项。然后，在决策过程中，可以由用户选择多个不同设计选项中的至少一个，并且可以实现部件内的期望载荷分布。

因此，数据库可以包括一组规则，所述一组规则包括用于不同部件几何形状的不同载荷特性的模拟数据和/或经验数据。换句话说，数据库例如所述一组规则包括在单独的模拟过程期间例如通过有限元法(FEM)生成的模拟数据。所述一组规则还可以包括代表不同部件几何形状的不同载荷特性的经验数据，例如测量数据或试验数据。载荷特性可以包括例如某些部件几何形状的机械性能的数据。应该认为，每个部件几何形状可以具有不同的机械特性，并且因此也具有不同的机械性能。载荷特性可以至少由某个部件几何形状内的载荷路径来限定。其中，载荷路径是施加的力的结果，施加的力可以是作用在部件几何形状上的外力。载荷路径可以描述部件几何形状内的力的分布。

例如，输入模块是经由其可以将用户特定载荷特性提供给部件设计系统的个人计算机或接口。特定载荷特性可以由作用在飞行器部件内的飞行器部件载荷路径上的力以及作用在待生成的飞行器部件上的热载荷来限定。换句话说，用户通过输入待生成的飞行器部件要满足的用户特定载荷特性来提供预定义的约束或要求。