【技术实现步骤摘要】
本申请属于飞机翼身设计领域，特别涉及一种飞机质量元数据轻量化方法。
技术介绍
1、目前国内在已知翼身融合类飞机全机质量特性数据集的情况下，计算其质量分布，往往需要首先将近百万条质量特性数据按照外翼区域、翼身融合体区域、机头区域、尾翼区域人工分离开，然后分别导入质量分布计算软件计算质量分布。由于质量特性数据集数据量非常庞大，质量分布软件难以一次性全部导入且计算周期非常长。考虑到质量特性数据集中有大量质量元为重量极小的标准件等小型零件，对其进行合并处理不仅不影响质量分布计算结果(重量极小质量元容易在四舍五入时被近似处理为0)，还对减小数据管理、存储压力与减少数据处理时间有巨大收益。
2、因此如何实现对标准件等小型零件的合并是一个需要解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供了一种飞机质量元数据轻量化方法，以解决现有的题翼身融合类飞机全机质量特性数据集、数据庞大、计算周期长的问题。
2、本申请的技术方案是：一种飞机质量元数据轻量化方法，包括：
3、遍历质量特性数据集中所有质量特性数据，筛选出错误特性数据并改正，改正无误后自底向上计算合质量特性数据；
4、统计质量特性数据集中所有正确的质量特性数据并分类，确定轻量化质量元重量标准，设置一个满足轻量化质量元重量标准的背包，并设置背包的容量为imkg；
5、设置轻量化阈值，重复遍历质量特性数据集中的小装配体，将总重量小于轻量化阈值的小装配体直接轻量化为质量元并放入背包，直至质量
6、遍历质量特性数据集中的次底层小装配体，对次底层小装配体内的质量元进行优化组合，根据组合结果对次底层小装配体内的质量元进行合并、投靠处理，得到一次优化质量特性数据集；
7、遍历一次优化质量特性数据集中小于轻量化质量元重量标准但为非次底层小装配体的装配体，形成第三类装配体，对第三类装配体内的质量元优化组合后进行合并、投靠、保留处理，得到二次优化质量特性数据集；
8、去除二次优化质量特性数据集中的层级结构，仅保留质量元并输出。
9、优选地，所述轻量化阈值为2*imkg，对重量小于轻量化阈值的小装配体的轻量化方法为：
10、遍历质量特性数据集，筛选出所有总重量小于轻量化阈值的小装配体；
11、在质量特性数据集的树状结构中去除小装配体内的所有质量元，并将该小装配体设置为新的底层合质量元；
12、再次遍历质量特性数据集判断是否所有装配体的重量均大于轻量化阈值，若是则完成轻量化，若否则进行重复筛选，直至所有装配体的重量均大于轻量化阈值。
13、优选地，对所述次底层小装配体内的质量元进行合并、投靠处理的具体方法为：
14、遍历质量特性数据集，找出一个次底层小装配体；
15、获取当前次底层小装配体内各重量小于轻量化质量元重量标准的小质量元组成的包络立方体，获取其中距离包络立方体顶点最近的质量元作为优化组合起始质量元并装入背包；
16、遍历次底层小装配体内剩余各重量小于轻量化质量元重量标准的小质量元，通过价值函数tar(i)计算各小质量元的价值，并选取价值最大的小质量元装入背包，直至背包装满或者该次底层小装配体内的所有小质量元均装入背包；
17、判断背包是否装满，若是则重复获取其中距离包络立方体顶点最近的质量元作为优化组合起始质量元并装入背包；
18、若否，则将未满背包内所有质量小于轻量化质量元重量标准的质量元合并为一次合并质量元m(k)；
19、按照距离最近原则将一次合并质量元m(k)投靠于重量大于imkg的质量元合并生成二次合并质量元；
20、判断是否遍历所有次底层小装配体，若是，则结束，若否，则再次选择一个次底层小装配体进行合并和投靠。
21、优选地，对所述第三类装配体的合并、投靠和保留处理的方法为：
22、step1：通过贪心算法计算总重量小于imkg质量元的小装配体内各质量元和下一级小装配体的价值函数tar(i)，选取价值最大的各质量元或装配体装入背包；
23、step2：判断装入背包的数据为质量元时，执行step3，否则执行step4；
24、step3：将最小质量元装入背包后执行step1；
25、step4：将背包内小质量元合并为重量不足imkg的新质量元；
26、step5：判断距离新质量元最近的重量大于imkg的质量特性数据是否为质量元，若为质量元则就近投靠，若不是则新质量元不再参与计算保留至最后。
27、优选地，所述价值最大的质量元的选取方法为：
28、将小装配体或次底层小装配体内所有重量小于1kg的质量元的8个顶点坐标求出，然后再求出与各顶点距离最近的质量元到各顶点的距离li(i＝1,2，…，7,8)，计算距离最小值min(l1,l2，…，l7,l8)并选取距离顶点最近的质量元为目标质量元。
29、优选地，贪心算法的价值函数tar(i)取：
30、
31、v(1,i)＝[max(x1,x2,…，xi-1,xi)-min(x1,x2,…，xi-1,xi)]
32、×[max(y1,y2,…，yi-1,yi)-min(y1,y2,…，yi-1,yi)]
33、×[max(z1,z2,…，zi-1,zi)-min(z1,z2,…，zi-1,zi)]
34、式中：
35、mi为第i个质量元的重量；
36、v(1,i-1)为第1至i-1个背包内的质量元的包络立方体的体积；
37、v(1,i)为第1至i个质量元的包络立方体的体积；
38、xi、yi、zi为第i个质量元的x、y、z坐标。
39、本申请的飞机质量元数据轻量化方法，通过先确定轻量化质量元重量标准，设置一个满足轻量化质量元重量标准的背包，而后设置轻量化阈值，将总重量小于轻量化阈值的小装配体直接轻量化为质量元并放入背包，对小的质量元进行一次合并，而后对次底层小装配体内的质量元进行优化组合，对次底层小装配体内的质量元进行二次合并；再选取小于轻量化质量元重量标准的质量元但为非次底层小装配体的装配体，进行三次合并，将“背包问题”优化组合方法引入质量元数据轻量化问题，保证了数据精度的情况下极大地减小了数据存储、计算压力，为超大量质量元质量分布计算奠定了技术基础。
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1.一种飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于：所述轻量化阈值为2*imkg，对重量小于轻量化阈值的小装配体的轻量化方法为：
3.如权利要求1所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，对所述次底层小装配体内的质量元进行合并、投靠处理的具体方法为：
4.如权利要求1所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，对所述第三类装配体的合并、投靠和保留处理的方法为：
5.如权利要求3-4任一所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，所述价值最大的质量元的选取方法为：
6.如权利要求5所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，所述贪心算法的价值函数Tar(i)取：
【技术特征摘要】
1.一种飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于：所述轻量化阈值为2*imkg，对重量小于轻量化阈值的小装配体的轻量化方法为：
3.如权利要求1所述的飞机质量元数据轻量化方法，其特征在于，对所述次底层小装配体内的质量元进行合并、投靠处理的具体方法为：
...【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，刘聪璞，黄赛楠，张竹君，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：
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