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循环水压力发生器的研制

2020-11-21阅读(792)

循环水压力发生器的研制

论文摘要

循环水压力发生器是以土力学试验仪器三轴试验仪为基础并向其提供循环正弦水压力的仪器,用于水压力的精密产生与调节控制。它能够根据实验的要求,产生相应频率的正弦水压力,并能针对试验过程中水样的流失,在不停机的情况下随时调节发生器的容积,做到自动补偿,以维持所需的压力。 本文就是为实现上述目的,利用目前较先进和广泛使用的CAD/CAE/CAM软件Pro/Engineer Wildfire版,结合AUTOCAD和ANSYS,完成这一系统的设计和相关配套部件的选取。在充分论证设计合理性的前提下,利用Pro/ENGINEER设计出循环水压力发生器的各个零部件,在复杂部件的造型过程中,采用了C语言计算曲线关键节点与Pro/ENGINEER零件草绘相结合的方法,准确绘制出复杂零件的外部轮廓,从而精确生成所需的造型。 针对关键复杂部分的设计,采用Pro/E的Pro/Mechanica组件进行结构分析对设计进行优化。对压力产生的核心部件——凸轮,采用Pro/Mechanica与调用ANSYS进行有限元分析相结合的方法,确定和验证凸轮的相关参数。 在工程图的输出上,以AUTOCAD为基础,结合其内嵌的AUTO LISP进行了二次开发,使AUTOCAD能够快捷的接受Pro/E输出的工程图,并能自动进行图层的转换、线宽设置、颜色设置等相关操作。 对于零件的装配,结合Pro/E的Pro/Mechanism模块,进行相关的运动仿真,并对关键点的运动路径、速度和加速度等参数作了相应的分析,做出了分析曲线,作为选择最佳的运动模型的依据,进一步验证了方案的合理性。 产品经过试验表明:系统设计合理、运作平稳,产生的压力符合设计要求,达到了预期的设计目标。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的背景和意义
  • 1.2 国内外的发展现状及发展趋势
  • 1.2.1 国内三轴仪的发展
  • 1.2.2 国外三轴仪的发展
  • 1.3 本课题的背景与意义
  • 1.4 课题研究所要解决的主要问题
  • 2 系统的硬件设计
  • 2.1 Pro／Engineer Wildfire简介
  • 2.2 Pro／Engineer Wildfire的新增功能
  • 2.3 总体方案设计
  • 2.3.1 理论验证实验
  • 2.3.2 凸轮设计
  • 2.3.3 补偿步进电机的选择
  • 2.3.4 丝杠设计选择
  • 2.3.5 主轴电机的选择
  • 2.3.6 其它部件的设计
  • 2.4 本章小结
  • 3 系统的虚拟装配和运动仿真
  • 3.1 装配的基本概念
  • 3.1.1 传统的装配
  • 3.1.2 产品装配的发展现状
  • 3.2 虚拟装配体系的建立
  • 3.2.1 虚拟装配体系的要求
  • 3.2.2 虚拟装配体系的建立过程
  • 3.2.3 Pro／Engineer的装配模块的特点
  • 3.3 零部件的替换及优化
  • 3.3.1 标准零件库的建立
  • 3.3.2 Programming的应用
  • 3.4 装配过程仿真的实现
  • 3.5 Pro／E的Mechanism模块简介
  • 3.5.1 机械模块的常用术语
  • 3.5.2 连接和连接类型
  • 3.6 机构动力学仿真的工作流程
  • 3.7 凸轮机构的仿真
  • 3.7.1 运动仿真与机构动力学分析
  • 3.7.2 动画生成
  • 3.8 本章小结
  • 4 系统的结构和有限元分析
  • 4.1 Pro／E的Mechanica Structure模块简介
  • 4.2 Pro／Mechanica Structure的主要功能
  • 4.3 模型结构分析的一般过程
  • 4.4 ANSYS在有限元分析中的应用
  • 4.4.1 ANSYS简介
  • 4.4.2 Pro／Mechanica Structure中使用ANSYS作为演算器
  • 4.5 有限元分析实例
  • 4.5.1 地板简化后的Shell分析
  • 4.5.2 连杆简化后的Beam分析
  • 4.6 本章小结
  • 5 工程图的后处理及输出
  • 5.1 Pro／E的工程图模块特色
  • 5.2 AUTOCAD简介
  • 5.3 Pro／E与AUTOCAD数据交换
  • 5.4 AUTOLISP简介
  • 5.5 用AUTOLISP实现数据转换
  • 5.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 大连理工大学学位论文版权使用授权书

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