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  • Equation Chapter 1 Section 1

    Trabajo Fin de Grado

    Grado en Ingeniería Aeroespacial

    Fundamentos de programación de VBA en Catia V5:

    Aplicación al diseño paramétrico de perfiles y alas

    NACA de 4 dígitos

    Autor: Francisco Javier Jiménez Calvo

    Tutora: Cristina Torrecillas Lozano

    Depto. de Ingeniería Gráfica

    Escuela Técnica Superior de Ingeniería

    Universidad de Sevilla

    Sevilla, 2015

  • iii

    Trabajo Fin de Grado

    Grado en Ingeniería Aeroespacial

    Fundamentos de programación de VBA en Catia

    V5: Aplicación al diseño paramétrico de perfiles y

    alas NACA de 4 dígitos

    Autor:

    Francisco Javiér Jiménez Calvo

    Tutora:

    Cristina Torrecillas Lozano

    Contratada Doctora

    Depto. de Ingeniería Gráfica

    Escuela Técnica Superior de Ingeniería

    Universidad de Sevilla

    Sevilla, 2015

  • v

    Trabajo Fin de Grado: Fundamentos de programación de VBA en Catia V5: Aplicación al diseño paramétrico de perfiles y alas NACA de 4 dígitos

    Autor: Francisco Javier Jiménez Calvo

    Tutora: Cristina Torrecillas Lozano

    El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

    Presidente:

    Vocales:

    Secretario:

    Acuerdan otorgarle la calificación de:

    Sevilla, 2015

    El Secretario del Tribunal

  • vii

    A mis maestros y amigos

    A mi familia

  • ix

    Agradecimientos

    Me gustaría agradecer en primer lugar a mi tutora del proyecto, Cristina Torrecillas, por darme la oportunidad

    de poder realizar este trabajo con ella y por ayudarme durante todo el transcurso del mismo.

    En segundo lugar quiero dar las gracias a una gran amiga, María del Carmen Rodríguez Suárez, por aguantar

    mis quejas diaramente y darme siempre animos. Gracias por tu ayuda amiga.

    Y por último y más importante me gustaría mencionar a mis padres, Silverio y Lola, ya que si no fuese por

    ellos, nunca hubiese sido posible llegar a este momento de mi vida. No tengo palabras para agradecer todo lo

    que han luchado para poder proporcionarme un futuro. Muchísimas gracias.

    Francisco Javier Jiménez Calvo

    Sevilla, 2015

  • xi

    Resumen

    El contenido del presente proyecto estudia alguno de los posibles campos de aplicación del lenguaje de macros

    de Microsoft, Visual Basic for Applications (VBA), al programa de diseño informático asistido por ordenador

    CATIA V5. En concreto éste Trabajo Fin de Grado está enfocado en el diseño de una aplicación para recrear

    en CATIA perfiles y alas parametrizadas que utilizan la nomenclatura NACA de 4 dígitos.

    En primer lugar se realiza una introducción a la familia de perfiles NACA de 4 dígitos y al módulo de diseño

    paramétrico Knowledgeware de CATIA. Además, se definirá una descripción detallada del proceso seguido

    para conseguir parametrizar los perfiles y las alas.

    En segundo lugar, se define qué es el VBA además de explicar cómo se accede desde CATIA V5, el entorno

    de éste, el modo en que el usuario puede desarrollar interfaces para ineractuar con el programa así como los

    objetos más importantes del módulo Mechanical Design (Sketcher, Part Design, Wireframe and Surface

    Design y Knowledgeware) y las herramientas que ofrecen para trabajar.

    Posteriormente, se desarrolla el núcleo principal de este trabajo que es el diseño de una aplicación para

    elaborar perfiles y alas parametrizadas con nomenclatura NACA de 4 dígitos a partir de diferentes parámetros

    que definen la geometría de los perfiles y las alas.

    Para terminar, se ofrece el manual de usuario donde se explica a la persona que quiera hacer uso de la

    aplicación cómo interactuar con la interfaz para obtener lo que necesite. Además, al ser un diseño

    parametrizado, se realiza algunos comentarios sobre el uso después de la aplicación.

  • xiii

    Abstract

    The contents of this project is studying some of the possible fields of application of macro language Microsoft,

    Visual Basic for Applications (VBA), computer design program CATIA V5 computer assisted. In particular

    this Final Project is focused on the design of an application to recreate in CATIA profiles and wings

    parameterized using NACA 4 digit nomenclature.

    In the first time, an introduction is made to the family of 4 digit NACA profiles and parametric design module

    of CATIA Knowledgeware. In addition, a detailed description of the process followed for parameterized

    profiles and wings will be defined.

    In the second time, it defines what is the VBA also explains how it is accessed from CATIA V5, the setting of

    this, the way in which the user can develop interfaces to interactuar with the program and the most important

    objects of the module Mechanical Design ( Sketcher, Part Design, Wireframe and Surface Design and

    Knowledgeware) and tools that offer to work.

    After, the core of this work is nothing more nor less than the design of an application for profiling and

    parameterized wings NACA 4 digit nomenclature based on different parameters that define the geometry of

    the profiles and develops wings.

    Finally, the manual where the person who wants to use the issue of how to interact with the interface you need

    to get explained is offered. Also, being a parameterized design, some comments on the use after the

    application is made.

  • xv

    Objetivos y alcance

    El objetivo del presente proyecto es la interacción y manejo del lenguaje de programación de macros VBA

    para desarrollar una aplicación basado en dicha tecnología con la que poder obtener rápidamente en CATIA

    V5 perfiles NACA de 4 dígitos parametrizados y alas parametrizadas que usan la nomenclatura NACA de 4

    dígitos en sus perfiles.

    La idea de este trabajo surgió después de realizar numersos trabajos de diseño de alas en los cuales se requería

    el uso tanto de alas sólidas cómo en superfice, ya que dependiendo del estudio que se quería realizar después

    del diseño geométrico, se necesitaba de una forma u otra. Además, durante todo el proceso de diseño, la

    geometría de las alas se veian continuamente sujetas a modificaciones por lo que se pensó que se podía

    implementar una geometría parametrizada para agilizar el trabajo de diseño permitiendo de esta forma realizar

    modificaciones en la geometría de forma instantánea.

    Así, el alcance de este Trabajo Fin de Grado en Ingeniería Aeroespacial es familiarizarse y controlar tanto las

    herramientas de parametrización de CATIA como los conocimientos de programación necesarios para

    elaborar esta o cualquier otra aplicación y facilitar a cualquier usuario el acceso al software realizado para

    cumplir sus necesidades. De este modo, el alcance del proyecto no es un estudio intensivo de la geometría de

    perfiles y alas y tampoco la exploración de las posibles aplicaciones de éste.

  • xvii

    Índice general

    Agradecimientos ix

    Resumen xi

    Abstract xiii

    Objetivos y alcance xv

    Índice general xvii

    Índice de tablas xix

    Índice de Figuras xxi

    Índice de Códigos xxiii

    Notación xxv

    1 Introducción 1 1.1 Evolución histórica de la nomenclatura NACA de 4 dígitos 1 1.2 Perfiles aerodinámicos con espesor finito: familia NACA de 4 dígitos 2 1.3 Aviones que utilizan la nomenclatura NACA. 5 1.4 CATIA 6 1.5 Módulo Knowledge Advisor de CATIA 7

    1.5.1 Entorno 8 1.5.2 Parámetros 9 1.5.3 Fórmulas 11 1.5.4 Reglas 12

    1.6 Parametrización de un ala con perfil NACA de 4 dígitos en CATIA 14

    2 El entorno de programación VBA en CATIA V5 27 2.1 Visual Basic for Application 27

    2.1.1 Entorno 28 2.1.2 Librerías de las macros 28 2.1.3 Macro Recording 29

    2.2 Visual Basic Editor 30 2.3 Iniciación a la programación 32

    2.3.1 Declaración de estamentos 33 2.3.2 Estamentos 34 2.3.3 Estamentos ejecutables 34 2.3.4 Funciones y subfunciones 34 2.3.5 Estructuras condicionales e iterativas 34

    2.3.5.1 Condicionales 34 2.3.5.2 Iterativas 35

    2.3.6 Objetos orientados a la programación 36 2.3.7 Cómo definir un objeto 36

    2.4 Interfaz con el usuario 37

    3 Herramientas de programación de perfiles y alas 41

  • 3.1 Arranque 41 3.2 SKETCHER 44

    3.2.1 Crear un punto 45 3.2.2 Crear una recta 46 3.2.3 Crear un Spline 47

    3.3 Restricciones 48 3.3.1 CatCstTypeDistance 50 3.3.2 CatCstTypeOn 50 3.3.3 CatCstTyp