周向MEFP战斗部参数化建模技术研究

江红丽++袁志华++梁振刚

摘要：战斗部作为整个导弹系统的毁伤元素，周向MEFP战斗部结构复杂，参数较多，合理建模非常重要。采用CATIA的CAA/C++技术进行二次开发，实现了周向MEFP战斗部参数化设计，给出了基于特征的参数化建模流程，利用程序驱动法可以快速生成三维模型，生成的模型可用于后继的有限元分析，方便了战斗部的研制工作，有效地提高了设计效率。因此本文将基于特征参数化建模方法引入了战斗部的建模设计。

关键词：周向MEFP战斗部 特征 参数化建模

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0063-03

1 周向MEFP战斗部的结构分析

一个典型的周向MEFP战斗部主要是有壳体、药型罩、装药等结构组成，药型罩是战斗部中最重要的零件，其形状主要有锥形、球缺形等，对于战斗部来说，采取何种结构的药形罩应根据被打击目标能力等多种因素要求而定。药型罩在战斗部表面的排列经常用采用的有均匀周向排列（见图1）、错位排列（见图2）。均匀周向排列一般是药型罩在战斗部表面沿圆周分层均匀布置，层数的设计和每层个数的设计依据具体战斗要求而定；错位排列是药型罩沿圆周有序错位排列，沿轴线有一错位角α，错位角的大小影响着EFP形状和速度。

2 基于特征的参数化建模

2.1 CATIA二次开发及基于特征的参数化建模技术

基于CAA对CATIA进行二次开发，CAA有利于用户的应用程序和CATIA系统的集成。参数化设计是建立图形约束和几何关系与尺寸参数的对应关系，通过改动图形的一个或多个尺寸，或是修改已定义的零件参数，自动地响应对图形中相关部分尺寸的变动，从而完成对图形的驱动。基于特征的参数化建模是最近几年在CAD建模方法中应用较广的一种参数化建模方法，如图3所示。

2.2 周向MEFP战斗部参数化建模程序设计

在CATIA基础上采用程序驱动法，根据周向MEFP战斗部的结构特点，依次编写壳体、药型罩、装药这三个主要零件的参数化建模程序以实现周向MEFP战斗部参数化建模程序设计。

2.2.1 壳体的参数化建模

程序流程如图4所示。通过壳体参数界面（如图5所示）输入圆筒、端盖和通孔这三个特征的参数，检查输入参数是否符合约束及实际要求，当参数符合要求即可生成壳体模型。

在壳体建模时，当用户输入参数的同时后台程序也向药型罩和装药传递与壳体相关联的参数，如当有壳体的直径D、厚度h，也就确定装药直径（D-2h）。这种关联尤其是在确定壳体通孔、药型罩、装药之间的排列方式时尤为明显，当用户在壳体中选择了均匀周向排列或错位排列后，药型罩、装药上的凹孔也定了。

2.2.2 药型罩的参数化建模

在周向MEFP战斗部参数化建模对话框中选择，在界面内首先选择药型罩类型：球缺形、锥形。在选择类型后输入参数。药型罩的参数输入界面如图6所示，药型罩口径、排列方式及其参数由壳体传递过来，球缺形药型罩的外曲率半径R1、内曲率半径R2、壁厚h1，或锥形药型罩的锥角由用户输入。当输入药型罩参数后调入应用程序，检查是否符合约束及实际要求，如果符合要求即可生成药型罩模型，程序流程如图7所示。

2.2.3 装药的参数化建模

装药参数输入界面如图8所示，由于装药参数都已经有壳体与装药传递过来，所以用户只需检查参数是否传递正确，如若正确无误即可生成装药模型。装药生成流程如图9所示。

3 实例

在周向MEFP战斗部对话框中选择壳体，并且输入壳体长度180mm，直径100mm，壳厚8mm，盖厚10mm，孔径28mm，选择错位排列，并输入错位角6deg，间距12mm，径向个数12，周向个数6，则可生成如图10所示的壳体；在对话框中选择药型罩，选择球缺形，在出现的参数列中输入外曲率半径32mm，内曲率半径30mm，厚度4mm，则可生成如图11所示的药型罩；在对话框中选择装药，检查参数是否符合，如符合则可生成如图12所示的装药；通过以上就可生成如图13周向MEFP战斗部。

4 结语

（1）在分析周向MEFP战斗部的结构特点的基础上，总结出了周向MEFP战斗部各部分的特征及参数。（2）利用CATIA二次开发，实现了基于特征的周向MEFP战斗部参数化建模的设计，利用程序驱动法直接生成三维模型，生成的模型可直接用于后继的有限元分析，方便了战斗部的研制工作，有效地提高了设计效率，缩短开发周期。

参考文献

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