張清勇

（中國飛機強度研究所?全尺寸飛機結構靜力/疲勞航空科技重點試驗室，陜西?西安?710065）

飛機疲勞試驗是驗證飛機結構疲勞特性的地面試驗，主要是為確定飛機結構的使用壽命、制定使用維護要求等提供試驗依據(jù)[1]。試驗中將幾百種載荷工況按照一定順序和頻次組合，構成載荷譜，再通過一套加載系統(tǒng)按照載荷譜將疲勞交變載荷施加在飛機結構上，模擬飛機在整個服役期內可能遇到的各種空中、地面使用情況。飛機疲勞試驗至少完成2.5倍以上使用壽命試驗，通常試驗周期為5～10a[2]。全機疲勞試驗具有復雜程度高、試驗規(guī)模大、持續(xù)時間長的特點，因此，如何科學配置和利用單位人員和設備資源、發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益、提高多個型號疲勞試驗的精細化管理，一直是試驗管理人員研究的課題。一款試驗信息化體系下的疲勞試驗管理系統(tǒng)必須能夠有助于試驗人員及時了解試驗的日運行速度、循環(huán)數(shù)、起落數(shù)統(tǒng)計分析及任務量預測等信息，并輔助單位領導決策，制定科學的試驗運行方案。

因此，本文采用C#語言作為開發(fā)語言、SQL Server 2008 作為后臺數(shù)據(jù)庫開發(fā)了一款飛機疲勞試驗跟蹤管理系統(tǒng)軟件，可以有效地實現(xiàn)對疲勞試驗信息的跟蹤與管理，有助于提高疲勞試驗管理的綜合效率。

1 關鍵技術

1.1 C#

C#是由C和C++衍生出來的一種面向對象的編程語言。其繼承C和C++強大功能的同時，去掉了一些復雜特性。C#以其強大的操作能力、優(yōu)雅的語法風格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的對面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)的首選語言[4]。

1.2 C/S 模式

C/S結構可充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交服務器，因而客戶端響應速度較快。C/S結構的優(yōu)勢主要有2點。（1）應用服務器運行數(shù)據(jù)負荷較輕；（2）數(shù)據(jù)的儲存管理功能較為透明。

2 系統(tǒng)分析與設計

2.1 系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)中管理員擁有用戶權限管理、飛機型號管理、試驗任務管理和試驗進度統(tǒng)計分析等權力。

（1）用戶權限管理。對不同層次的使用者開放不同的權限。管理員分為超級管理員和型號管理員，超級管理員具有所有型號及用戶信息查看、增刪型號和更改權限；型號管理員僅可以維護本型號基本信息，錄入各種日常任務及進度反饋數(shù)據(jù)。普通用戶只允許查詢相關數(shù)據(jù)及報表。

（2）型號管理。針對型號管理員，用來管理型號基本信息，包括瀏覽、添加和刪除。型號基本信息包括名稱、Procedure信息和Profile信息等。

（3）試驗任務管理。超級管理員進行周計劃、年計劃下達、日常進度數(shù)據(jù)上傳等，型號管理員和普通用戶僅允許查詢相關數(shù)據(jù)集報表。

（4）試驗進度統(tǒng)計分析。型號管理員統(tǒng)計各型號的日常完成情況，如周進展、月進展及年進展。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設計

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，本系統(tǒng)功能設計分為三大模塊：系統(tǒng)管理、型號管理和任務更新。

（1）系統(tǒng)管理功能模塊主要用于維護系統(tǒng)正常運行并保證系統(tǒng)安全性，可實現(xiàn)超級管理員增刪用戶與修改密碼等功能。

（2）型號管理功能模塊能夠完成對型號基本信息的瀏覽、添加和刪除。

（3）任務更新模塊可實現(xiàn)超級管理員下達周計劃、年計劃，型號管理員上傳日常進度數(shù)據(jù)及對試驗進度信息的自動統(tǒng)計分析。

2.3 數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫設計的主要任務有2個，一是根據(jù)需求分析得出該系統(tǒng)需要哪些實體，實體需要對應哪些數(shù)據(jù)庫表格，二是將這些數(shù)據(jù)庫實體之間的關系通過數(shù)據(jù)表之間的映射反映出來。根據(jù)系統(tǒng)需求分析，繪制了系統(tǒng)的全局E-R圖，如圖1所示。本系統(tǒng)采用C#作為開發(fā)語言，采用SQL Server 2008作為數(shù)據(jù)庫，應用Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)[3]。

圖 1??實體間的E-R圖

邏輯結構設計的任務是將基本概念模型圖轉換為與選用的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結構。將E-R模型轉換為關系模型，即將實體、屬性和聯(lián)系都轉換為相應的關系模型。飛機疲勞跟蹤管理系統(tǒng)從E-R圖轉換為關系模式，主要包括用戶信息表、型號信息表、計劃信息表及試驗進度信息表。

用戶信息表主要記錄用戶基本信息及權限信息（如員工編號、姓名、聯(lián)系電話、權限范圍、密碼等）；型號信息表主要用于記錄飛機的型號信息，包括型號名稱、型號代號、型號主管（型號管理員）、Procedure信息和Profile信息等；計劃信息表主要用于記錄型號的周計劃、月計劃和年計劃信息；試驗進度表主要用于記錄各型號的日完成情況。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

根據(jù)數(shù)據(jù)庫設計，數(shù)據(jù)庫主要內容的實現(xiàn)包括以下幾個表。

（1）用戶信息表（UserInfo）。主要用于對用戶的各類信息的錄入、修改及查詢工作，如表1所示。

表 1??用戶信息表

（2）型號信息表（PlaneType）。主要用于記錄疲勞試驗飛機型號的各類信息，以便系統(tǒng)快捷高效地計算統(tǒng)計完成進度及任務預測，如表2所示。

表 2??型號信息表

（3）計劃信息表（PlanePlan）。主要用于下達、查詢飛機疲勞試驗計劃信息，以便對比任務完成度，如表3所示。

表 3??計劃信息表

（4）試驗進度表（PlaneSchedule）。主要用于更新、查詢飛機疲勞試驗進度信息，與計劃信息進行對比，以便生成任務完成度，如表4所示。

表 4??試驗進度表

3.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.2.1 登錄界面實現(xiàn)

本系統(tǒng)中登錄界面如圖2所示，當不同權限的賬戶登錄并且成功后，系統(tǒng)會記錄當前登錄人的權限信息，在型號信息顯示及任務更新界面下會對相應功能進行屏蔽。

圖 2??用戶登錄界面

3.2.2 型號信息顯示界面實現(xiàn)

系統(tǒng)對所查詢型號的各類統(tǒng)計信息進行自動統(tǒng)計、計算并以圖表類型顯示，用戶亦可按日期進行查詢顯示，了解到型號疲勞試驗的日運行速度、循環(huán)數(shù)、起落數(shù)統(tǒng)計分析及任務量預測等信息，并輔助單位領導決策，制定科學的試驗運行方案。同時，可實現(xiàn)圖表的輸出功能，方便報告編寫，如圖3所示。

圖3 ??某型全機疲勞試驗的型號信息顯示界面

3.2.3 任務更新界面實現(xiàn)

任務更新界面集合了任務下達及任務上傳更新功能，可選擇型號對其每日運行情況進行更新，同時系統(tǒng)會自動統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)并以直方圖的形式對任務量和完成量進行對比，如圖4所示。

圖4 ??某型全機疲勞試驗的任務更新界面

4 結????論

經(jīng)過不斷地研發(fā)、測試和修改，該系統(tǒng)使用效果較明顯、查詢便捷、可靠性高、存儲容量大、數(shù)據(jù)圖表顯示清晰明了，能大大提高試驗研究人員和管理人員的工作效率，有助于優(yōu)化疲勞試驗的人員和設備調配方式，輔助單位領導決策，提高疲勞試驗管理水平，有助于企業(yè)管理的智能化與信息化。