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飞机强度试验是飞机设计过程中必不可少的一个重要环节，它关系到飞机能否定型与服役。国内外对飞机强度试验都非常的重视，但目前国内在飞机强度试验这个环节上，还存在一些问题，包括试验准备工作方式落后、试验过程数据监控和分析不够、试验结果数据处理不足、缺乏工程数据管理能力等。这些都使得试验的质量水平难以进一步提高，制约着飞机设计的总体水平。 计算机辅助强度试验系统(Computer Aided Strength Test System, CASTS)以强度试验为核心，综合应用试验工程技术、软件工程、CAD和图形学技术，试图建立一个集成化、开放化和可视化的计算机辅助软件系统，使飞机强度试验的效率、质量水平能够得到进一步的提高。 本文对CASTS研制过程中的一些关键性问题进行了探讨和研究，主要包括 1) 研究了CASTS开发的方法，提出了适合于CASTS开发的生命周期模型——三段式模型。三段式模型使开发工作既能在宏观上能得到了很好的计划和控制，也能在具体编码的过程中保证软件的质量和进度。 讨论了面向对象的分析和设计方法，并引入了统一建模语言UML(Unified Modeling Language)作为贯穿于CASTS开发全过程的主要分析、设计和描述工具。 2) 应用UML对CASTS进行了的分析和设计，建立了CASTS的系统模型框架。 3) 载荷处理是试验准备工作中的一项重要工作，本文对载荷处理的过程和方法进行了研究，提出了将载荷处理分为载荷分区、确定分布、整体平衡和误差评估四个阶段进行优化处理的方法，并在试验中获得了成功的应用。 在整体平衡中，提出了改进的拉格朗日乘数法，成功地解决了含不等式约束条件的优化问题，该方法具有计算简单，收敛速度快等特点。 4) 本文首次提出了均值逼近细分(Average-Approximation Subdivision，简称AAS)算法，解决了由散乱的节点载荷确定连续的、有一定光滑度的三维分布载荷的问题。 AAS算法具有保持力学等效性、光滑度可控性、有提升法(Lining)表示、计算简便、快速等优点。 5) 在将节点间的相关性进行三维可视化处理的过程中，首次引入了Voronoi图和 Delaunay三角形，作为确定散乱加载节点间拓扑关系、计算相关性和根据相关性大小填色的依据，实现了节点间的相关性的三维可视化。 6）建立试验工程数据库、实现信息的集成与共享是CASTS开发的基础。在建立试验工程数据库的过程中，本文研究并解决了面向对象试验工程数据库系统实现中的两个关键性问题——层次化存储和类的相关信息（包括定义、方法、类与类的关系等）的存储。 刀 首次将数字化预装配（Doptal Pre－Assembly，DM）技术引入飞机强度试验的试验设计阶段，结合三维造型和复杂场景显示技术完成了试验设备、试验件的造型和试验方案的数字化安装，初步实现了试验的模拟。