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一、引言

（一）造型技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。Unigraphics(簡稱UG)是公司自產(chǎn)軟件產(chǎn)品，起源于美國麥道飛機(jī)公司，以CAD/CAE/CAM一體化而著稱，并可支持不同的硬件平臺(tái)。六十年代成為商業(yè)化軟件，被眾多美國公司所采用。多年來，UG軟件匯集了美國工業(yè)的心臟和靈魂---航空航天與汽車工業(yè)的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展成為世界一流的集成化機(jī)械CAD/CAE/CAM軟件，并被多家美國和世界著名公司選定為企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的標(biāo)準(zhǔn)。

（二）國產(chǎn)隱形戰(zhàn)機(jī)模型。國產(chǎn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)是在近年來進(jìn)行試飛的一種新型軍事裝備，它的出現(xiàn)受到了全世界人的矚目。由于它是一款新的戰(zhàn)機(jī)，它的仿真模型研究和設(shè)計(jì)，普遍應(yīng)用于科研與高校計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)中。

二、模型基本尺寸的確定

（一）在CAD中插入圖片。由于國產(chǎn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)是中國最新研制的新型戰(zhàn)斗機(jī)，尺寸數(shù)據(jù)不詳，只有一些圖片資料和少量基本參照尺寸所以此方法用在本次造型中最為合適。

（二）模型基本外形輪廓尺寸測繪與確定。在圖片插入后用CAD的平面繪圖功能對模型外形最大輪廓進(jìn)行測繪。測繪所得曲線盡量與原圖片保持一致，以保證模型外形與實(shí)物外形的相似度。

三、構(gòu)建草圖

在草圖命令下繪制構(gòu)建國產(chǎn)隱形戰(zhàn)機(jī)模型的俯視圖、草圖。

四、構(gòu)造實(shí)體

運(yùn)用“掃掠”、“回轉(zhuǎn)”、“通過曲線網(wǎng)格”、“通過曲面的縫合”這幾種命令構(gòu)建實(shí)體。

（一）通過掃掠。創(chuàng)建掃掠曲面，執(zhí)行“插入”|“掃掠”|“掃掠”命令（或者單擊“曲面”工具欄中的“掃掠”按鈕），打開“掃掠”對話框。

（二）通過曲線網(wǎng)格。該方法是指用主曲線和交叉曲線創(chuàng)建曲面的一種方法。其中主曲線是一組同方向的截面線串，而交叉曲線是另一組大致垂直于主曲線的截面線。通常把第一組曲線線串稱為主曲線，把第二組曲線線串稱為交叉曲線。由于沒有對齊選項(xiàng)，在生成曲面，主曲線上的尖角不會(huì)生成銳邊。

（三）通過曲面的縫合。偏置后的曲面還需要裁剪或者補(bǔ)面，用各種曲面編輯手段構(gòu)建內(nèi)表面，然后縫合內(nèi)表面和外表面。縫合時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)縫合失敗現(xiàn)象，一般有下列幾種可能情況:①縫合時(shí)，縫合的偏體太多。應(yīng)該每次只縫合少數(shù)幾個(gè)片體，并需要多次縫合。②縫合公差小于兩個(gè)被縫合曲面相鄰邊之間的距離。遇到此類問題，一般是加大縫合公差后，再進(jìn)行縫合。③兩個(gè)表面延伸后不能交匯，邊緣形狀不匹配。如果片體不是B曲面，則需要先將片體轉(zhuǎn)化為B曲面，使之與對應(yīng)的另一片體的邊匹配，再進(jìn)行縫合。④邊緣上有難以察覺的微小畸形或其他幾何缺陷。可局部放大，進(jìn)行表面分析檢查幾何缺陷，如果確實(shí)存在幾何缺陷，則修改或重建片體后重新縫合。

五、零部件分別造型

（一）機(jī)頭。由于機(jī)頭部分分為上下兩個(gè)部分，分為2次分別設(shè)計(jì)。機(jī)頭上部平面與X-Y平面成6~7度，利用UG中的基本平面功能做一平面，再將草圖中機(jī)頭部分曲線投影到平面中，然后利用回轉(zhuǎn)命令做出機(jī)頭上半部分。

（二）機(jī)腹及DSI進(jìn)氣道。機(jī)腹主要是有曲線網(wǎng)格，以草圖曲線截面構(gòu)建成實(shí)體。然后用抽殼命令構(gòu)建DIS進(jìn)氣道，其V子凹口是用輔助平面修剪而成。

（三）鴨翼。鴨翼與X-Y平面成一角度，在X-Y面上造型完成后用“移動(dòng)對象”中的“距離”和“角度”命令將鴨翼調(diào)整至尺寸。

（四）全動(dòng)尾垂。全動(dòng)翼尾垂與X-Z平面成一定角度，在X-Z平面造型完畢后用“移動(dòng)對象”中的“角度”命令將全動(dòng)尾垂移動(dòng)至正確位置。

（五）駕駛員座艙。隱形戰(zhàn)機(jī)座艙的設(shè)計(jì)主要是通過草圖的繪制，曲線網(wǎng)格完成實(shí)體造型。

（六）發(fā)動(dòng)機(jī)噴射口。噴射口主要是由曲線網(wǎng)格命令做出曲面，將曲面偏置后縫合成實(shí)體。

六、模型整體設(shè)計(jì)

（一）各零部件求和。模型零部件造型完成后，運(yùn)用“求和”命令將各個(gè)實(shí)體進(jìn)行求和布爾運(yùn)算，最終完成整個(gè)模型的造型設(shè)計(jì)。

（二）模型的美化處理。國產(chǎn)隱形戰(zhàn)機(jī)以黑色的表面，被網(wǎng)友稱為“黑絲帶”。所以，在造型設(shè)計(jì)的最后我將模型表面進(jìn)行真實(shí)著色處理，以高亮黑色塑料作為色調(diào)，將我國新型隱形戰(zhàn)機(jī)“神秘”的韻味體現(xiàn)出來，并將戰(zhàn)機(jī)座艙進(jìn)行了透明處理，以達(dá)到最佳效果。

筆者通過運(yùn)用CAD、UG軟件對國產(chǎn)隱形戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。模擬隱形戰(zhàn)機(jī)三視圖及其現(xiàn)實(shí)中戰(zhàn)機(jī)的基本尺寸，運(yùn)用AUTOCAD軟件和手工測繪做出模型基本外形輪廓曲線。然后利用UG軟件，或片體縫合或曲線網(wǎng)格等命令，將模型分為幾部分造型完成后用求和命令將各個(gè)實(shí)體進(jìn)行布爾運(yùn)算，完成了國產(chǎn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)模型造型設(shè)計(jì)。為高校和科研單位利用UG軟件為載體開發(fā)設(shè)計(jì)此類產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)，提供一定的設(shè)計(jì)思路和借鑒。

作者：林春蕾單位：浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院