【摘 要】本文利用Pro/ENGINEER 2001的二次開發技術開發了固體火箭發動機裝藥CAD軟件，該軟件可以完成藥柱自動建模、仿真藥柱燃燒過程、實時計算燃面面積和燃燒過程中藥柱的質量特性，最后完成內彈道計算并給出內彈道曲線，該軟件的使用大大縮短了裝藥的設計周期，并且圖形化的實時仿真為設計人員判斷設計的合理性提供了最為直接的判據。
【關鍵詞】 Pro/ENGINEER 2001 二次開發 固體火箭發動機 裝藥
1 前言
固體火箭發動機藥柱燃燒過程中燃面面積的精確計算在固體火箭發動機設計中一直占有重要地位，國內外學者對此也提出了很多計算方法，像通用坐標法、有限元素法和邊界坐標法等，但這些方法基本都是數值法，其輸入復雜，無法顯示燃燒過程中燃面的精確變化，計算精度不高且容易產生燃面波動。隨著計算機軟硬件的飛速發展，尤其是通用CAD軟件的發展，為解決這一問題提供了許多基于圖形處理的新方法。
Pro/ENGINEER是美國PTC公司推出的新一代CAD/CAE/CAM軟件，它具有基于特征、全參數、全相關、單一數據庫等特點。自推出以來，由于其強大的功能，很快得到業內人士的普遍歡迎，并迅速成為當今世界最流行的CAD軟件之一。除了上述優點外，Pro/ENGINEER提供了完整的二次開發接口，使得用戶可以基于Pro/ENGINEER平臺開發定制適合各個行業的應用軟件。本文正是基于此開發了固體火箭發動機裝藥CAD軟件。軟件開發中利用Pro/ENGINEER 2001提供的二次開發包Pro/Toolkit和Vc++6.0為工具，充分利用了Pro/ENGINEER強大的三維建模功能和參數化的特點。
2 軟件設計原理及功能簡介
2.1 菜單設計
由于軟件的功能全部是在零件圖模式下完成的，因此軟件采用模式菜單如圖1、2所示。
2.2 自動建模
軟件之所以要提供自動建模模塊，一方面是為了提高藥柱的建模速度，另一方面是因為軟件要實現推移燃面的功能，因此對作圖方法有一些限制，利用自動建模程序就可完全滿足推移燃面的需要。
Pro/Toolkit提供了三種程序建模的方法：特征描述、簇表、UDF，文獻1對這三種方法做了詳細介紹，該軟件采用相對比較簡單的UDF方法，翼柱形藥柱一般由外輪廓、內孔、翼、槽構成。外輪廓采用添加材料的旋轉特征構成，內孔為孔特征，翼為掃描特征，槽為剪切材料的旋轉特征。預先構建這些特征并定義好參考基準、可變尺寸以及可變尺寸的記號（Symbol），然后將這些信息存為一個后綴為gph的文件。通過程序調用這些文件并給可變尺寸及參考基準重新賦值即可自動產生藥柱模型。圖3為一種類型翼的自動建模窗口，圖4為利用自動建模程序建立的最終藥柱模型。
