SolidWorks二次开发在燃面计算中的应用

    固体火箭发动机的燃面计算主要是计算燃面面积随肉厚的变化关系。由于装药燃面的变化实质上决定了发动机压强和推力的变化，所以装药燃面的计算精度直接影响到内弹道性能的预估和发动机的设计。在高性能导弹需求的牵引下，固体装药逐渐向复杂造型和高装填密度发展，因此燃面计算已经被越来越多的研究人员所重视。目前来说燃面计算一般有燃面解析法、作图法和通用坐标法等，但是这些计算方法或多或少存在某种缺陷。比如解析法需要获得各个阶段的曲面方程，曲面相贯的投影方程等等，其计算难度相当大，作图法存在对三维复杂装药计算的局限性;通用坐标法虽然通用性较好，但是对于复杂装药定义繁琐。为了研究药柱的燃面计算，需要突破传统计算方法的束缚，充分应用计算机软件技术的发展产生一种新的计算方法。

    是一套基于Windows平台的CAD/CAE/CAM/PDM的桌面集成系统，在Windows环境下可以实现全参数化的三维实体造型。它同时为用户提供了强大的二次开发接口和大量的应用程序界面(API)，因此可以通过对这些API对象以及方法和属性的操作，来实现功能扩展和定制。目前二次开发技术已经广泛应用于各行各业的参数化设计，不仅提高了设计效率，而且可以实现其他功能的定置。因此可以充分利用强大的三维建模能力以及内置的API函数，将其应用于固体药柱的燃面计算。本文通过对进行二次开发，探讨了SolidW orks环境下实现燃面计算的方法。该燃面计算方法是在遵循“几何燃烧定律”的基础上利用的建模方法，获得不同肉厚下药柱的实体造型，然后利用其内置提取面积函数，获得实际产生的燃面面积，实现药柱的燃面计算。计算结果表明该计算方法可以很好的实现大多数药柱的燃面计算，且具有较高的计算精度。

1 药柱建模方法

    药柱的燃烧是一个相当复杂的过程，但是为了简化计算，一般可以做这样的假设:

1)药柱遵循“几何燃烧定律”;

2)不计燃烧室压强对药柱结构完整性的影响。

    有了这些假设之后，可以建立药柱在燃烧过程中的模型。的建模方法很多，但是概括来说可以归纳为单实体的建模和多实体的布尔运算建模，因此药柱的建模也可以通过这两种方法来实现。

    1.1 单实体的建模

    该建模方法多适用于结构简单、模型特征燃面较少的药柱。如图1(a)是内外孔和端燃的管装药，在下可以通过图1(b)中的草图旋转而成。为了模拟该药柱的燃烧过程，可以对草图中的燃烧肉厚e进行相应的驱动，以此来改变模型的形状。