基于STEP中性文件的旋轉(zhuǎn)機(jī)械Pro/E模型C++實(shí)例化
STEP中性文件是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期信息表達(dá)與共享的重要方法，該文以旋轉(zhuǎn)機(jī)械為研究對象，在對STEP中性文件及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，針對轉(zhuǎn)子機(jī)械STEP中性文件，建立了其與c++的映射關(guān)系，通過詞法分析模塊對STEP中性文件進(jìn)行分析處理，完成轉(zhuǎn)子STEP中性文件c++的實(shí)例化，實(shí)現(xiàn)Pro/E與旋轉(zhuǎn)機(jī)械CAE軟件之間的無縫聯(lián)接。
引言
STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data)標(biāo)準(zhǔn)是一套關(guān)于產(chǎn)品整個(gè)生命周期中產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表達(dá)和交換的國際標(biāo)準(zhǔn)，通過一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)表達(dá)的一致性和完整性。
隨著制造業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，STEP標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了普遍的重視和應(yīng)用，特別是在航空航天、船舶、汽車等行業(yè)更是有了很大的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，各類CAD、CAM、CAPP、CAE軟件促進(jìn)了制造業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。面對多種多樣的CAX軟件，需要找到一種通用的數(shù)據(jù)交互模式來解決異構(gòu)環(huán)境下的數(shù)據(jù)共享問題，而基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的中性文件可以很好的解決CAX軟件之間的接口問題。國外許多研究單位，如Product Data Integration Technologies公司，Object Management Group等都在進(jìn)行STEP方面的研究工作，現(xiàn)有專門支持遵循STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品建模和產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的軟件系統(tǒng)有Pro STEP和STEP tools。國內(nèi)對STEP標(biāo)準(zhǔn)的研究處于探索發(fā)展階段，國家技術(shù)監(jiān)督局標(biāo)準(zhǔn)化所、航空625所、一汽和二汽合資創(chuàng)辦了STEP產(chǎn)品數(shù)據(jù)技術(shù)中心(C-STEP);哈爾濱工程大學(xué)在STEP的AP201應(yīng)用協(xié)議方面取得了一定研究成果;還有一些學(xué)者從微觀上將STEP應(yīng)用于Pro/E、有限元等軟件進(jìn)行下游開發(fā)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工程中廣泛使用的一類設(shè)備，其動(dòng)力學(xué)問題的分析方法與一般的機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題不同，為此，作者及其領(lǐng)導(dǎo)的課題組開發(fā)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械CAE系統(tǒng)。這是一款針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備動(dòng)、靜力學(xué)問題的特點(diǎn)專門開發(fā)的分析軟件，可以分析轉(zhuǎn)子的固有頻率、臨界轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定性、不平衡響應(yīng)等，也可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)平衡計(jì)算。
本文以旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子為研究對象，在對基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的中性文件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，通過建立中性文件與c++之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)中性文件c++對象的實(shí)例化，最終實(shí)現(xiàn)CAD與旋轉(zhuǎn)機(jī)械CAE系統(tǒng)分析軟件之間的無縫聯(lián)接。
1、Step中性文件的結(jié)構(gòu)
ISO 10303-21規(guī)定基于EXPRESS語言(ISO 10303-11)的產(chǎn)品三維模型(ISO 10303-203)的中性文件表達(dá)格式。STEP中性文件采用純正文編碼格式，以關(guān)鍵字ISO-10303-21開始，以關(guān)鍵字END-ISO-10301-21結(jié)束，由頭部段(HEADER)和數(shù)據(jù)段(DATA)兩部分組成[3]：頭部段以關(guān)鍵字HEADER開頭，以關(guān)鍵字ENDSCE結(jié)束，包含所用三維建模軟件的相關(guān)信息。數(shù)據(jù)段是由EXPRESS定義的概念模式中實(shí)體的實(shí)例，以關(guān)鍵字DATA開頭，以關(guān)鍵字ENDSCE結(jié)束，包含了產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)信息和拓?fù)潢P(guān)系。
4、結(jié)束語
針對特定的轉(zhuǎn)子分析軟件，通過對轉(zhuǎn)子模型的STEP中性文件結(jié)構(gòu)分析，建立其與c++之間的映射關(guān)系,在詞法分析模塊預(yù)處理后，按照其與c++間的映射關(guān)系，通過實(shí)例化程序完成中性文件的c++實(shí)例化。本文對于實(shí)現(xiàn)CAD與旋轉(zhuǎn)機(jī)械CAE系統(tǒng)分析軟件的集成有重要參考價(jià)值。
