[发明专利]一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法

说明书

本发明属于弹射救生领域，涉及一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法。本发明在一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法，提高弹射座椅的舒适性组件中设计，本方法发明座椅赋形设计的实质是如何处理人体与座椅接触的部分的几何形状的问题，核心环节是人体的三维尺寸和结构件的设计对应两大部分。解决弹射座椅的舒适性问题，可以有效地提高座椅在舒适性的赋形设计水平。

技术领域

本发明属于弹射救生领域，涉及一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法。

背景技术

随着飞机续航能力的提高及空中加油技术的应用，飞机留空时间大大加长，飞行员对提高火箭弹射座椅舒适性的要求愈加迫切。影响火箭弹射座椅乘坐舒适性的主要部件包括：座垫、靠背、靠背垫、肩靠、肩靠垫等。这些部件的主要作用除了为飞行员提供舒适的乘坐环境，还可以在飞机侧向机动时为飞行员提供侧向稳定性，从而实现飞行员对飞机舒适、方便的操控，提高飞行员作战水平。国内火箭弹射座椅在研制过程中，在人员乘坐舒适性方面缺乏足够的重视，同时也缺乏三维曲面造型数据和方法，导致了现役火箭弹射座椅人椅界面曲面仿形效果较差，直接影响到人员的乘坐舒适性。

发明内容

本发明的目的是：为解决弹射座椅的舒适性问题，本发明提供一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法，可以有效地提高座椅在舒适性的赋形设计水平。

本发明的技术方案是：一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法，依据软件设计得到高仿真人体外形的假人数字模型，根据GJB4856进行修正，修正后符合飞行员的人体外形测量数据；将人体外形测量数据进行转化为点云数据，提取人体模型的点云数据；再在CATIA软件里的数字曲面编辑器(DSE)模块，导入得到的点云数据；根据实际需要，利用点云处理功能对点云数据进行修改和过滤，删除多余的点云；对点云拟合的曲线进行光顺化处理，进入快速曲面重构模块(QSR)模块，进行曲面拟合，生成曲面设计(GSD)模块进行不同曲面的构建；设计舒适性组件的曲面进行赋形设计。

所述曲线光顺化处理是对点云数据提取样条曲线，绘制样条曲线需要先创建扫描线，以得到人体表面的轮廓线。

所述快速曲面重构模块(QSR)模块，是对光顺化后的曲面进行曲面拟合，配合创成式曲面设计(GSD)模块进行不同曲面的构建。

所述GSD模块支持从线到面的创建过程，可以通过定义引导线、脊线或连接线的方法来控制曲面的过渡。通过两个模块的配合，进行曲面的重建，对飞行员人体背部的曲线创建多截面曲面，从而可以获得飞行员人体靠背的赋形。

本发明的有益效果：本方法较好的解决赋形设计中有形可赋的问题，解决了高仿真外形的赋形问题。通过一系列的数据转换，将人体外形转化到与之对应的座椅舒适性组件的外形设计上，提高座椅的舒适性设计水平。

具体实施方式：

下面对本发明做进一步详细说明。

本发明在一种基于高仿真人体外形的弹射座椅赋形设计方法，提高弹射座椅的舒适性组件中设计，本方法发明座椅赋形设计的实质是如何处理人体与座椅接触的部分的几何形状的问题，核心环节是人体的三维尺寸和结构件的设计对应两大部分。

以弹射座椅靠背为例，说明具体实施方法。

国内火箭弹射座椅在研制过程中，在人员乘坐舒适性方面缺乏足够的重视，同时也缺乏三维曲面造型数据和方法，导致了现役火箭弹射座椅人椅界面曲面仿形效果较差，直接影响到人员的乘坐舒适性。

POSER软件，是Metacreations公司推出的一款三维动物、人体造型和三维人体动画制作的极品软件，是全球第一个也是迄今为止使用最广泛的专门用于人体建模的软件。件软中提供了多种带有骨骼、肌肉等动力学模型的标准人体模型，虽然没有中国人的体型，但也为本研究中人体模型对象的选择提供了参考依据。