航空典型金屬結構強度校核軟件的設計與實現

許向彥，艾 森，王立凱

(中國飛機強度研究所，陜西 西安 710065)

1 引 言

航空典型金屬結構強度校核理論與算法經過多年的研究與發展，現已趨于成熟[1]。然而，由于缺乏對理論算法的軟件化與工具化，相關設計與分析人員目前仍通過傳統的Excel等手工方法進行強度校核計算，這存在以下問題：(1)無法進行批量化處理；(2)有限元模型數據的未充分利用導致用戶需要手工填寫的校核參數過多；(3)校核結果缺乏圖形化顯示；(4)校核中相關系數的確定缺乏數據庫支持。

航空結構強度分析與優化設計軟件系統(HAJIF)[2]是中國飛機強度研究所研制推出的國內航空領域功能全面的自主CAE軟件系統，其功能涵蓋了靜力、屈曲、模態、優化等通用功能以及優化等專用求解功能。

針對傳統校核方式存在的問題，本文依托HAJIF平臺，利用其模型處理能力與圖形化顯示能力，設計了金屬結構強度校核的軟件化流程，豐富了強度校核結果的展示形式，形成了批量化處理強度校核任務的能力。同時，考慮到與HAJIF系統的兼容，基于目前主流的GUI設計工具Qt設計開發了金屬強度校核模塊前后置界面，基于SQLite構建了曲線數值庫，并基于python-docx實現了報告的自動生成，提高了強度設計與分析人員的工作效率，具備一定的工程實用價值。

2 軟件設計

金屬結構強度校核模塊由六大功能區組成，分別是校核類型選擇區、破壞模式與組數據準備區、校核參數定義區、校核工況定義區、校核結果顯示區、校核輔助功能區(如圖1所示)。……