钢圈系列产品虚拟设计开发平台的开发与研究

论文摘要

本文主要内容是对钢圈系列产品虚拟设计开发平台的开发与研究工作展开论述。其主要研究工作是在建立钢圈系列产品三维CAD模型和有限元分析模型的基础上,对产品模型进行参数化设计,对相关模型进行进一步的有限元分析,并通过试验来检测与验证仿真分析的可靠性;并以此为前提,在Visual C++语言开发环境下,以虚拟技术为基础,以钢圈系列产品为原型,融合PRO/E和ANSYS等三维建模和分析软件,开发与构建从参数化建模、有限元分析、试验检测到优化设计为一体的智能化的钢圈系列产品虚拟设计开发平台。本平台完成了在企业的成功应用,可以用来解决钢圈系列产品设计过程中涉及的结构、强度、寿命及优化问题,即在产品开始制造之前就能预测其应力分布、变形情况、使用寿命等,降低产品成本、提高产品性能和市场竞争能力;此外,由于分析提取的方案可行性的提高,还可以缩短产品设计周期,提高产品设计的成功率,加快了对市场需求的响应速度,并得到了企业相关领导和设计人员的认可。另外,此平台的开发和研究工作获取了一项自主知识产权《计算机软件著作权》;而且此平台还可应用在其它产品的开发上,形成若干个产品开发的示范基地。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 课题研究的内容与方法
• 1.2.1 课题研究的内容
• 1.2.2 课题研究的方法
• 第二章 平台方案实施
• 2.1 平台总体方案设计与功能模块分析
• 2.1.1 总体模块设计
• 2.1.2 总体工作流程分析
• 2.1.3 其他功能模块分析
• 2.2 平台的关键技术
• 2.2.1 面向对象技术
• 2.2.2 数据库管理技术
• 2.2.3 模块化技术
• 2.2.4 特征参数化建模技术
• 2.2.5 有限元技术
• 2.2.6 工程图纸生成技术
• 第三章 平台的VC++编程方法
• 3.1 分析与创建数据库
• 3.2 应用程序的创建
• 3.3 数据库模块的实现
• 3.3.1 通用连接模块的实现
• 3.3.2 通用访问模块的实现
• 3.3.3 通用命令模块的实现
• 3.4 平台框架的实现
• 3.4.1 程序主框架的实现
• 3.4.2 其他功能的实现
• 3.5 小结
• 第四章 特征参数化建模
• 4.1 特征参数化建模技术
• 4.1.1 参数化设计的原理
• 4.1.2 参数化设计的特点
• 4.2 特征造型技术
• 4.2.1 特征的定义
• 4.2.2 特征的分类
• 4.2.3 特征建模方法及特点
• 4.3 平台特征参数化建模示例
• 4.3.1 钢圈产品特征建模的实现
• 4.3.2 钢圈产品参数化的实现
• 4.4 小结
• 第五章 有限元分析、计算与优化设计
• 5.1 有限元软件ANSYS简介
• 5.2 钢圈产品的有限元分析
• 5.2.1 钢圈产品的有限元模型
• 5.2.2 钢圈产品的载荷与约束分析
• 5.2.3 钢圈产品的有限元结果分析
• 5.3 钢圈产品结构疲劳寿命的计算方法
• 5.3.1 名义应力法预测钢圈的疲劳寿命
• 5.3.2 局部应力应变法预测钢圈的疲劳寿命
• 5.4 钢圈产品的优化设计
• 5.4.1 ANSYS优化的基本概念
• 5.4.2 钢圈产品的优化计算
• 5.4.3 钢圈产品的优化结果
• 5.5 小结
• 第六章 钢圈的试验检测
• 6.1 试验方案的制定
• 6.1.1 试验条件和试验器材
• 6.1.2 试验原理和方法
• 6.1.3 试验过程与步骤
• 6.2 试验结果操作和分析
• 6.2.1 试验结果录入与输出操作
• 6.2.2 试验结果分析
• 6.3 小结
• 第七章 钢圈系列产品虚拟设计开发平台运行实例分析
• 7.1 钢圈系列产品虚拟设计开发平台的安装与运行环境
• 7.1.1 钢圈系列产品虚拟设计开发平台配置及操作说明
• 7.1.2 钢圈系列产品虚拟设计开发平台程序启动说明
• 7.2 钢圈系列产品虚拟设计开发平台的功能操作实例
• 7.2.1 钢圈系列产品虚拟设计开发平台的操作
• 7.2.2 三维建模和参数化设计模块操作
• 7.2.3 有限元分析模块操作
• 7.2.4 试验检测模块的操作
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 存在的问题及展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 附件