摘要：为满足国产有限元软件hajif对大规模可视化的前置建模和后置数据处理功能的迫切需求,基于面向对象的程序设计思想设计并实现具有高度灵活性的前后处理模块.提出层次化、组件式的软件设计架构.在前处理功能设计方面,引入准C++标准Boost库,解决模型数据的持久化和内存管理问题;采用节点相关面法以及Open GL深度缓存机制大大提升模型显示效率.在后处理功能设计方面,建立物理场量值与颜色的对应关系,并构建结构变形比例放大因子计算公式.研究表明:面向对象的程序设计方法可以大大提高开发效率和前后处理模块的可维护性.

摘要：针对国产有限元软件hajif对大规模可视化的前后置处理功能的迫切需求,设计并实现了具有高度开放性的前后置处理模块hajif_PrePost。在软件框架设计方面,基于面向对象的思想,引入层次化、组件式的体系结构,该结构具有高效计算和高效通信特性,满足大规模数据处理要求;在前处理功能设计方面,引入准C++标准Boost库,解决了模型数据的持久化与内存管理问题,采用节点相关面法以及OpenGL深度缓存机制,提升了模型显示效率;在后处理功能设计方面,设计实现了彩色云图的绘制,变形和动画的生成方法,并且实现了后置动态查询功能。实际应用表明:基于面向对象方法实现的hajif_PrePost前后置处理模块具有很好的实用性、用户体验以及可扩展性。

摘要：有限元分析往往产生大规模的线性方程组，它的求解效率是有限元分析中最关键的一环。本文介绍了用直接法求解稀疏矩阵方程组的一些问题，以及在hajif系统中为实现矩阵三角分解而进行的程序设计。

摘要：气动弹性问题是飞机结构设计过程中必须考虑的问题。hajif具备成熟的静、动、热和气弹分析及优化功能。本文介绍了hajif软件静气弹分析的理论,针对某无人机机翼,简要介绍了结构建模方法和气动力建模方法,并分析给出了舵面操纵效率与操纵反效及翼面发散速度。结果表明,hajif软件可准确快速地给出翼面结构的静气弹特性。

摘要：各种通用型结构分析软件在航空领域广泛应用,然而由于其通用性,存在和实际工程应用联系不紧密的缺点。我国自主研制开发了航空结构强度分析与优化设计软件系统(hajif),具有动力学分析功能,并在多个型号中应用验证。本文就hajif软件中的动力学分析流程进行详细介绍,对常用特征值分析方法、动力矩阵装配展开具体研究。最后以典型大展弦比机翼为例,进行动力学建模与分析,将得到的结果与NASTRAN结果对比,验证其正确性。

摘要：结合hajif气弹和颤振分析模块的后置需求，针对有限元计算结果的实际分析需要，基于hajif平台设计出一种快速绘制二维曲线的功能模块。其中采用了面向对象的设计思想，引入了C＋＋图形应用程序开发框架Qt和图形库Qwt，实现了二维曲线的绘制和基本操作。最后通过该绘图模块在工程案例中的应用，不仅实现了计算数据的可视化，并取得了良好的分析效果，从而进一步说明该功能模块的开发具有一定的应用价值。

摘要：提出了一种考虑屈曲的复合材料加筋壁板铺层顺序优化方法。基于复合材料加筋壁板屈曲载荷求解的能量法,系统推导了轴压载荷作用下复合材料加筋壁板蒙皮、筋条局部屈曲载荷的显示表达式,考虑了加筋壁板各板元之间的弹性支持作用及筋条下缘条的影响,引入工程法求解了加筋壁板整体屈曲载荷。基于国产自主结构分析软件hajif中的复合材料铺层工程数据库,以铺层参数为中间变量,利用本文提出的复合材料加筋壁板屈曲载荷求解方法,构建了考虑屈曲的复合材料加筋壁板铺层顺序优化设计流程并完成程序实现,将最小二乘法用于最优铺层顺序与工程铺层数据库的匹配。相比于传统有限元计算方法,本文提出的复合材料加筋壁板屈曲载荷求解方法具备较好的求解精度及求解效率。复合材料加筋壁板优化算例表明,采用本文提出的加筋壁板屈曲载荷分析及其优化方法,在结构重量不变的前提下,屈曲载荷提高约17%,且铺层顺序优化结果可直接从铺层工程数据库中提取并用于工程实际。

摘要：作为飞机结构的主承力构件,加筋壁板结构的强度校核一直是设计人员重点关注的问题之一。为降低该项工作的复杂性和重复性,在国产CAE软件平台hajif基础上,研发了金属加筋壁板结构强度校核软件,实现了强度校核工作的流程化和自动化。软件采用统一分层架构思想,依次研发了独立的前端界面、强度计算、工作应力提取、结果后处理等核心模块,并与hajif软件的前后置有机融合,实现模块之间的统一调度。验证算例表明,该软件能够满足飞机加筋壁板典型分析情况校核要求,符合强度校核流程和使用习惯,明显提高了强度设计与分析人员的工作效率。

摘要：由于具有高比强度和高比模量的显著优势,复合材料结构日益成为大型航空航天装备轻量化设计的首选材料之一。但在设计与分析过程中,复合材料的强度校核会涉及到大量复杂的公式和运算量,严重降低装备结构的设计效率和研发周期。为提高复合材料强度校核的工作效率,基于国产自主CAE平台hajif,研发了适用于复杂工程装备的复合材料结构强度校核模块。该模块紧密围绕复合材料结构分析与校核,提供了层合板、夹层板结构的刚度、强度、稳定性分析流程。各个流程与hajif平台的前后置有机融合,从而实现有限元模型、分析结果和强度校核结果的一体化显示。以某型无人机复合材料机翼结构为验证对象,分析结果表明,研发的强度校核模块能够满足复合材料强度校核的基本流程和功能,可实现大型复合材料结构的快速强度校核,明显提高了复合材料结构的校核效率。

摘要：针对飞机设计精细化数值分析模型自由度已经达到亿级,对高性能计算的要求也越来越高的问题,围绕大规模并行计算环境下结构分析和优化的若干关键问题,研究满足高性能计算体系特点的区域分解并行算法、超大规模结构变量敏度高效求解和结构非线性振动特性求解等关键技术.对国产CAE软件hajif进行并行化改造,初步实现基于最大航程的气动结构综合优化设计和基于精细化模型的复合材料机翼综合优化设计.hajif的计算效率和精度得到明显提高.