马丁·西格尔;简·克莱因茨;托拜厄斯·斯托伦沃克;赖因霍尔德梅尔 TiGL:用于参数化飞机设计的开源计算几何库。 (英语) Zbl 1474.65002号 数学。计算。科学。 13,第3期,367-389(2019). 摘要:本文介绍了软件TiGL:TiGL是一个开源几何建模软件,用于飞机和直升机的概念和初步设计阶段。它根据参数化CPACS描述创建飞机的完整三维模型。由于其参数特性,它通常用于飞机设计分析和优化。首先,我们介绍了TiGL的用途和体系结构。然后,我们讨论了其几何模型,该模型用于生成基于B样条的飞机曲面。TiGL的主干是基于Gordon曲面的曲线网络插值曲面生成器。本文的一个主要部分解释了B样条上Gordon曲面的数学基础,以及我们如何实现所需的曲线网络兼容性。最后,介绍了TiGL的飞机组件模块,该模块用于创建飞机的外部和内部零件,如机翼、襟翼、机身、发动机或结构元件。 MSC公司: 65-04 与数值分析有关的问题的软件、源代码等 65D17号 计算机辅助设计(曲线和曲面建模) 65D05型 数值插值 65日第10天 数值平滑、曲线拟合 关键词:飞机;几何学;戈登曲面;样条;CPACS公司 软件:TiGL公司;CPACS发电机;GoTools工具;GeoMACH公司;CPACS创建者;CPACS公司;车辆草图板;cpacs 2至3;CONSURF公司;打开CASCADE;塞浦路斯;世故的;ParaView视图;阿亚姆;Python OCC公司;Netgen公司;github;TiXI公司;SUMO公司;日本农业部;SWIG(开关);Gms小时 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Siggel}等人,数学。计算。科学。13,第3号,367--389(2019;Zbl 1474.65002) 全文: 内政部 arXiv公司 链接 参考文献: [1] DLR-SC:TiGL几何图形库,用于处理预先设计的飞机几何图形(2018年)。https://github.com/DLR-SC/tigl。2018年9月27日访问 [2] Nagel,B.,Böhnke,D.,Gollnick,V.,Schmollgruber,P.,Rizzi,A.,La Rocca,G.,Alonso,J.J.:飞机设计中的沟通:我们能建立一种共同语言吗。参加:第28届国际航空科学大会,布里斯班(2012) [3] DLR-SL:CPACS-通用参数化飞机配置方案(2018年)。https://github.com/DLR-LY/CPACS。访问时间:2018年9月22日 [4] OPENCASADE:开放级联技术、3D建模和数值模拟。https://www.opencascade.com。2018年9月25日访问 [5] Hahn,A.:车辆草图板:概念飞机设计的参数化几何建模器。摘自:第48届AIAA航空航天科学会议,包括新视野论坛和航空航天博览会,第657页(2010年) [6] Haimes,R.,Drela,M.:关于构建用于高保真分析和设计的飞机概念几何。摘自:第50届AIAA航空航天科学会议,包括新视野论坛和航空航天博览会,第683页(2012年) [7] Hwang,J.,Martins,J.:GeoMACH:高保真度飞机构型的几何中心mdao。摘自:第十二届AIAA航空技术、集成与运营(ATIO)会议和第十四届AIAA/ISSMO多学科分析与优化会议,第5605页(2012) [8] Afsar,M.R.,Banna,M.A.H.,Uddin,M.J.,Salam,M.A.:Ceasiom:开源多模块概念飞机设计工具。国际工程杂志2(7)(2013) [9] larosterna:相扑建模和网格生成(2018)。https://www.larosterna.com/products/open-source。2018年9月29日访问 [10] 那不勒斯大学DAF研究小组Federico II:JPAD:飞机设计的java程序工具链(2018)。https://github.com/Aircraft-Design-UniNa/jpad。2018年9月28日访问 [11] Rodríguez,D.A.L.,Sturdza,P.:用于飞机初步设计的快速几何引擎。参加:第44届美国航空航天协会航空航天科学会议和展览,内华达州雷诺市(2006年) [12] Timothy,M.、Clarke,M.,Botero,E.、Vegh,J.、Alonso,J.:Suave:支持多保真车辆优化的开源环境。地址:科罗拉多州丹佛市第18届AIAA/ISSMO多学科分析与优化会议(2017) [13] Risse,K.、Lammering,T.、Anton,E.、Franz,K.和Hoernschemeyer,R.:飞机初步设计和优化的集成环境。参加:2012年夏威夷檀香山AIAA第八届AIAA多学科设计优化专家会议。美国汽车协会(2012) [14] DLR-SC:cpacs2to3:将CPACS文件转换为版本3(2018)的工具。https://github.com/DLR-SC/cpacs2to3。2018年9月22日访问 [15] Kroll,N.、Abu-Zurayk,M.、Dimitrov,D.、Franz,T.、Führer,T.和Gerhold,T.,Görtz,S.、Heinrich,R.、Ilic,C.、Jepsen,J.等人:数字飞机项目:基于高保真方法的虚拟飞机设计和飞行测试。CEAS航空公司。J.7(1),3-27(2016) [16] Liersch,C.、Huber,K.、Schütte,A.、Zimper,D.、Siggel,M.:敏捷和高扫掠飞机配置的多学科设计和空气动力学评估。CEAS航空公司。J.7(4),677-694(2016) [17] Goertz,S.,Ilic,C.,Jepsen,J.,Leitner,M.,Schulze,M.、Schuster,A.、Scherer,J.、Becker,R.、Zur,S.、Petsch,M.:使用分布式分析框架的远程运输飞机的多级MDO。摘自:第18届AIAA/ISSMO多学科分析与优化会议,第4326页(2017) [18] DLR-SC:TiXI:快速简单的xml接口库(2018)。https://github.com/DLR-SC/tixi。2018年9月22日访问 [19] Ahrens,J.,Geveci,B.,Law,C.:Paraview:用于大数据可视化的最终用户工具。摘自:《可视化手册》,第717-731页(2005年) [20] RISC Software GmbH:CPACSGen:为TiGL生成基于CPACS模式的类(2017)。https://github.com/RISCSoftware/cpacs_tigl_gen。2018年9月24日访问 [21] JNA:Java本机访问。https://github.com/java-native-access/jna。2018年9月24日访问 [22] Paviot,T.,Feringa,J.:python OCC-3D python CAD(2016)。http://www.pythonocc.org,. 2018年9月28日访问 [23] Beazley,D.M.等人:Swig:一个易于使用的工具,用于将脚本语言与c和c++集成。In:Tcl/Tk研讨会(1996) [24] Piegl,L.,Tiller,W.:NURBS手册。施普林格,纽约(2012)·Zbl 0828.68118号 [25] Farin,G.:《CAGD曲线和曲面:实用指南》。Morgan Kaufmann,旧金山(2014) [26] Park,H.:为点数据选择闭合b样条曲线插值中的节点和节点。计算。辅助设计。33(13), 967-974 (2001). https://doi.org/10.1016/S0010-4485(00)00133-0 ·doi:10.1016/S0010-4485(00)00133-0 [27] 鲍尔,A.A.:CONSURF。第一部分:圆锥放样瓦介绍。计算。辅助设计。6(4), 243-249 (1974) [28] 鲍尔,A.A.:CONSURF。第二部分:算法描述。计算。辅助设计。7(4), 237-242 (1975) [29] Schultz,R.:Ayam:renderman界面的免费3D建模环境(2018)。http://ayam.sourceforge.net/ayam.html。2018年9月28日访问 [30] SINTEF:GoTools(2018)。https://www.sintef.no/projectweb/geometry-toolkits/gotools/。2018年9月28日访问 [31] Gordon,W.J.:通过曲线网络的样条混合曲面插值。数学杂志。机械。18(10), 931-952 (1969) ·Zbl 0192.42201号 [32] COONS,S.:用于空间形式的计算机辅助设计的曲面。麻省理工学院MAC项目,TR-41(1967) [33] Prautzsch,H.:b样条曲线的阶数提升。计算。辅助Geomet。设计。1(2), 193-198 (1984). https://doi.org/10.1016/0167-8396(84)90031-1 ·Zbl 0552.65011号 ·doi:10.1016/0167-8396(84)90031-1 [34] Piegl,L.,Tiller,W.:b样条曲线阶数提升的软件工程方法。计算。辅助设计。26(1), 17-28 (1994). https://doi.org/10.1016/010-4485(94)90004-3 ·Zbl 0816.65002号 ·doi:10.1016/0010-4485(94)90004-3 [35] Boehm,W.:在b样条曲线中插入新节点。计算。辅助设计。12(4), 199-201 (1980). https://doi.org/10.1016/0010-4485(80)90154-2 ·doi:10.1016/0010-4485(80)90154-2 [36] Cohen,E.,Lyche,T.,Riesenfeld,R.:计算机辅助几何设计和计算机图形学中的离散b样条和细分技术。计算。图表。图像处理。14(2), 87-111 (1980). https://doi.org/10.1016/0146-664X网址(80)90040-4 ·doi:10.1016/0146-664X(80)90040-4 [37] Kulfan,B.M.:通用参数几何表示方法——“CST”,2007年1月。收录于:第45届美国航空航天协会航空航天科学会议和展览,第0062页(2007年) [38] Kahn,A.B.:大型网络的拓扑排序。Commun公司。ACM 558-562(1962)·Zbl 0106.32602号 [39] 梅尔·R·彼得森。,Daoud,F.:从参数化几何体自动创建气动弹性优化模型。In:第十五届空气弹性和结构动力学国际论坛(2013年) [40] Daoud,F.、Deinistrate,S.、Maierl,R.、Peterson,怳:由分散MDO框架支持的综合多学科飞机设计过程。见:第16届AIAA/ISSMO多学科分析与优化会议,第3090页(2015) [41] CFS工程:CPACSCreator(2018)。https://github.com/cfsenengineering/CPACSCreator。2018年9月28日访问 [42] Geuzaine,C.,Remacle,J.-F:Gmsh:一种具有内置预处理和后处理设施的三维有限元网格生成器。国际期刊数字。《方法工程》79(11),1309-1331(2009)·Zbl 1176.74181号 [43] Schöberl,J.:NETGEN是一款基于抽象规则的前沿2D/3D-mesh生成器。计算。视觉。科学。1(1), 41-52 (1997) ·Zbl 0883.68130号 [44] Naumann,U.,Lotz,J.:数值方法的算法微分:线性方程组的切线和伴随直接解算器。In:技术报告,Citeser(2012) [45] Griewank,A.,Walther,A.:评估衍生品:算法区分的原理和技术,第105卷。费城暹罗(2008)·Zbl 1159.65026号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。