HC轧机机架数字化设计的研究

论文摘要

本文的研究对象为1100双机座可逆式HC轧机的机架,近年来,HC轧机应用比较广泛,因此对其机架进行数字化研究更具有实际意义。本文以Pro/ENGINEER为系统开发环境,利用其参数化设计功能以及Pro/TOOLKIT二次开发模块与VC++6.0开发环境相结合,采用三维模型与程序控制相结合的方式。三维模型不是由程序创建,而是利用交互方式生成,在已创建的机架三维模型基础上,进一步根据机架的设计要求建立一组可完全控制其三维模型形状和大小的参数,参数化程序针对机架的设计参数进行编程,把具有类似形状的机架创建成了参数化模型,实现了通过检索、修改机架主要参数,根据新的参数值就可以更新机架三维模型的功能,从而满足了不同用户对机架设计的要求,这样可极大地缩短了机架的设计制造时间,在生产实践中具有重要的应用价值。最后,以ABAQUS有限元软件作为分析工具,对更新的液压缸缸体和机架进行三维模型的弹性有限元模拟,实现参数化建模与有限元分析于一体,并得到液压缸缸体和机架的应力及变形等曲线图,得出液压缸缸体和机架的各单元及各节点的变形值（位移量）及应力值,找到液压缸缸体和机架危险点的位置,再对机架的过渡圆角进行优化设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 课题预计达到的要求
• 1.3 课题的目的
• 1.4 课题的技术关键和难点
• 1.5 课题的主要内容
• 1.6 国内外相关研究现状
• 1.6.1 CAD 技术发展概况
• 1.6.2 参数化技术研究进展
• 1.6.3 Pro/E 二次开发的现状
• 1.6.4 CAE 的发展及应用
• 第2章 系统开发工具介绍
• 2.1 Pro/TOOLKIT 技术
• 2.1.1 Pro/TOOLKIT 概述
• 2.1.2 Pro/TOOLKIT 程序的工作模式
• 2.1.3 创建Pro/TOOLKIT 应用程序的基本方法
• 2.1.4 用VC 创建Pro/TOOLKIT 应用程序基本框架
• 2.1.5 Pro/TOOLKIT 应用程序结构
• 2.1.6 Pro/TOOLKIT 应用程序编译和连接
• 2.1.7 注册文件及Pro/TOOLKIT 应用程序的运行
• 2.2 VC++ 6.0 简介
• 2.3 ABAQUS 软件概述
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于PRo/E 的参数化建模
• 3.1 三维零件模型的参数化设计
• 3.1.1 参数化设计技术
• 3.1.2 基于Pro/TOOLKIT 的零部件参数化的实现
• 3.2 HC 轧机机架系统设计
• 3.2.1 机架的设计
• 3.2.2 压下液压缸的设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 机架的有限元分析
• 4.1 弹性力学有限元法简介
• 4.1.1 有限元法的基本思想
• 4.1.2 应用有限元法进行分析的过程
• 4.2 压下液压缸的有限元分析
• 4.2.1 有限元模型的建立
• 4.2.2 载荷的施加
• 4.2.3 约束条件
• 4.2.4 有限元计算结果的分析
• 4.3 机架的有限元模拟
• 4.3.1 三维模型的建立
• 4.3.2 载荷的分析与施加
• 4.3.3 约束条件
• 4.3.4 网格的划分
• 4.3.5 有限元计算结果的分析
• 4.4 机架的结构优化设计
• 4.4.1 设计变量的选取
• 4.4.2 目标函数
• 4.4.3 约束函数
• 4.4.4 优化方案的比较
• 4.5 本章小结
• 第5章 机架设计系统运行实例
• 5.1 程序运行环境
• 5.2 程序运行实例
• 5.3 工程图的生成
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介