该飞机设计研究所主要从事某飞机机型的总体设计与研究工作，下设总体设计、空气动力、结构强度、飞行控制、武器火控、动力装置、环控救生、可靠性工程及计算中心等多个专业部、室以及飞控、火控、环控、燃油、航电综合等大型综合实验室;承担的诸多大型科研、型号设计项目几乎涵盖了当代航空工程的各种高新技术领域。

　　在飞机前期概念设计或总体设计过程中，需要进行一些有限元仿真分析，该所拥有一个专门用于飞机前期总体或概念设计的有限元求解器程序，该求解器不支持特别复杂的有限元模型，因此不能直接采用3D模型进行求解，而必须将复杂的三维模型简化成线框模型进行求解，而且该求解程序没有任何可视化的有限元前处理工具，目前求解器的输入文件是由工程分析人员按照求解器输入文件格式，参考几何模型，手工创建生成，因此，效率极为低下，转换周期特别长，并且容易出错。因此，迫切需要一种针对该求解器，能够进行3D几何模型快速简化成线框模型，可视化的有限元前处理工具，进行快速分析。

　　项目目标

　　提供可视化前处理环境：对该求解器，拥有可视化界面，进行仿真分析前处理，生成In-house求解器输入格式文件。

　　3D模型快速简化成线框模型：将3D几何模型快速简化成有限元分析用的线框模型。

　　项目内容

　　该项目实现了从飞机CAD三维几何模型导入到WB下AIE环境，然后将3D几何模型快速简化成有限元分析用的线框模型，并自动赋予特性，自动生成In-house有限元求解器的输入文件，集成调用In-house求解器求解，以及结果后处理整个过程。

　　可视化前处理模块

　　Catia几何模型导入AIE

　　几何模型快速简化与特性自动赋予

　　生成自然网格

　　数据块输入模块

　　In-house程序数据块定义界面

　　材料定义

　　载荷约束等边界条件定义

　　求解设置

　　In-house程序求解输入文件准备与后处理模块

　　生成In-house程序求解输入文件

　　后处理：变形图和云图

　　项目成果

　　利用该项目，对某飞机前机身为研究对象进行了“飞机前机身的快速有限元分析”，对某飞机前机身成功实现了3D模型到有限元线框模型的快速简化，专用求解器文件自动生成，以及调用专用求解器进行结构强度、模态和结构优化计算等工作，与以前的处理过程相比，大大提高了工作效率，缩减了转换周期，并且避免了手工处理可能产生的大量错误。这使得对大规模CAD实体模型进行快速有限元分析成为可能，其中的模型自动简化和几何特性自动赋予是最大亮点。

　　项目评价

　　该项目基于Workbench下的AIE模块，利用了AIE成熟的几何模型处理和网格处理技术。同时，根据客户的需要，对AIE进行了深入二次开发，满足了客户提出的模型快速自动简化和In-house求解器的可视化的有限元通用前后处理需求。对一个完整的飞机模型，从几何模型导入到有限元模型生成，只需要几天的时间即可完成，以前处理此类模型，至少需要一个月以上的时间，由此可以看出，处理效率大大提高。并且可以自动生成该求解器的求解输入文件，避免了大量错误。其中的模型自动简化和几何特性自动赋予功能独具特色，解决了飞机行业中几何模型简化成有限元模型难的技术问题。