飞机设计中的制造与维修成本方法研究

论文摘要

经济性在当今世界的飞机研制过程中占据越来越重要的地位,特别是民用飞机的使用经济性,其与飞机的竞争性和市场成功紧密相联,所以无论是飞机的设计部门还是制造商和运营商,都应该对其给予很高的重视。飞机的制造成本和维修成本对使用经济性具有重要的影响,因此需要对制造成本和维修成本估算方法进行研究,并在设计过程中加以应用。本文首先分析了民用飞机的使用经济性设计指标——直接使用成本(DOC),为了具体估算飞机制造商在项目上的经济效益,并评估航空公司的飞机运营盈利能力,重点考虑对DOC指标具有重要影响的制造成本和维修成本指标,并对这二者的常用方法进行了研究和对比,分析了各自的优缺点及适用性。为了提高不同设计阶段的成本估算准确性,以及分析对新材料、新工艺以及新的管理模式的较高灵敏性,本文在基于特征驱动因子的参数法基础上提出了新的成本模型应用思路,即多层次成本模型,并在CATIA平台中对其进行了实现,同时以机翼翼梁宽度为例,分析了其对不同成本的影响,比较了不同层次成本模型的精确度和灵敏度。最后以超临界平面机翼翼梁为例,通过涡格法编程完成气动力计算,并在此基础上进行了对成本的多目标多参数优化,并通过初步建立气动模块和经济性模块的关联,扩展了成本分析的研究和应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究现状
• 1.1.3 论文研究意义
• 1.2 论文的研究内容
• 1.3 论文的组织架构
• 第二章 民用飞机经济性设计
• 2.1 飞机经济性设计的意义
• 2.2 飞机经济性设计指标
• 2.3 飞机经济性设计方法
• 2.3.1 基于经济性设计
• 2.3.2 经济性估算方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 制造和维修成本的估算方法及模型
• 3.1 制造成本的估算方法
• 3.1.1 作业成本法ABC
• 3.1.2 参数法
• 3.1.3 基于工艺的方法
• 3.2 维修成本的估算方法
• 3.2.1 基本方法
• 3.2.2 常用方法
• 3.3 制造成本的估算模型
• 3.3.1 制造成本划分及估算模型概述
• 3.3.2 参数成本模型
• 3.3.3 制造工艺成本模型
• 3.4 维修成本的估算模型
• 3.4.1 维修成本划分及估算模型概述
• 3.4.2 基于重量和设计参数的维修成本模型
• 3.4.3 基于航线和设计参数的维修成本模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 机翼多层次参数化成本模型
• 4.1 机翼多层次参数化成本模型的意义
• 4.2 机翼多层次参数化成本模型的实现
• 4.2.1 多层次参数化成本模型的建立
• 4.2.2 多层次参数化模型的CATIA 实现
• 4.3 多层次参数模型的成本计算
• 4.4 本章小结
• 第五章 制造和维修成本应用
• 5.1 机翼气动计算
• 5.1.1 涡格法简介
• 5.1.2 气动计算的CATIA 实现
• 5.1.3 气动计算结果
• 5.2 多参数敏感性分析及优化
• 5.2.1 单目标优化
• 5.2.2 多目标优化
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表论文