采用DFX(面向产品生命周期各环节的设计)设计理念,以优化民用飞机翼身整流罩结构设计为目的,从DFX若干分支进行分析研究。在面向制造设计(DFM)时,从加入复合材料制造工艺角度,归纳框梁外缘条单侧宽度、转角半径要求,壁板分块尺寸要求。在面向装配设计(DFA)时,从减小零件数量、容差分析角度,归纳民用飞机翼身整流罩设计举措。在面向质量设计(DFQ)时,提出在公司质量管理体系下,翼身整流罩应重点关注的输入内容。在面向维修设计(DFS)时,从设备检修、单块壁板质量和托板螺母数量角度,归纳设计环节应关注的细节。在面向成本设计(DFC)时,提出利用检查单不断自查的设计方法。此外增加了面向系统安装的设计研究,归纳结构因系统安装可能发生的修改,探讨了面向DFX各分支的设计权衡。

本文从探讨几个看似简单，但却不被人真正了解，甚至容易误解的概念入手。尝试阐述了CAD的真正内涵，进而探究了CAE与CAD之间的关系。论述了CAD／CAE系统的必然发展趋势是实现设计仿真的一体化。提出了以设计为导向、分析功能的高级化和面向制造的分析，易用、高性能、人性化、智能化、知识工程和开放性等将成为设计仿真一体化趋势的典型表现。最后。以SolidWorks及其专业级CAE分析产品线为例进行了论述与论证。

针对二维桁架结构拓扑优化结果面向工程制造的问题,提出了一种桁架拓扑优化结果的特征线（桁架杆件轴线）提取方法。基于渐进结构优化方法（ESO）对连续体结构进行拓扑优化,获得桁架结构的拓扑结构。根据桁架拓扑优化结果提取各拓扑区域的中心点坐标,基于桁架杆件的直线特征对拓扑区域进行区域划分,而后建立各拓扑区域的特征线数学模型。结合各特征线数学模型确定桁架杆件的节点,并引入节点合并的半径区域,建立了桁架各杆件连接节点位置的二次优化数学模型。最终,根据最优的节点位置得到了面向制造的桁架拓扑优化结果-特征线。采用3个经典算例,验证了该桁架拓扑优化结果特征线提取方法的有效性,为后续桁架结构的杆件截面优化提供了基础。