基于模块化的温室设计应用研究

论文摘要

模块化设计在机械与建筑方面的应用越来越广泛,如何将其应用到温室结构的设计中,怎样实现温室结构的模块化设计就是本文研究的目的。本文首先分析了国内外温室的发展状况以及模块化设计方法的应用,阐明了温室结构模块化的意义。在阅读和分析了大量国内外文献的基础上,针对温室结构和设计特点,提出温室结构模块化的思路。应用模块化理论对温室结构模块划分的方法、原则进行了分析,并进行了具体的温室结构模块划分及温室结构的横、纵、跨系列模块化设计方法的说明。在温室结构模块划分的基础上对结构模块创建和设计,在SolidWorks中建立了模块的参数化模型。应用ANSYS有限元分析软件对模块结构进行了强度分析和温室单元模块参数的优化。最后提出模块化温室结构快速设计系统的框架,以VB6.0作为开发平台,开发出模块化温室结构快速设计原型系统。并对该系统的构成、功能及应用作了介绍。本文结合温室制造业的特点,对温室结构的模块化设计方法及基于模块化的温室结构快速设计方面作了一些探索性的工作,以期有助于我国温室制造业的现代化设计水平,提高我国温室业的竞争力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 现代温室的发展
• 1.2.1 世界现代温室发展的现状
• 1.2.2 我国现代温室的发展
• 1.3 课题提出的意义
• 1.4 论文研究的主要内容
• 1.5 论文主要结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 温室结构的模块划分及设计方法研究
• 2.1 模块化设计及模块的概念
• 2.1.1 模块的概念
• 2.1.2 模块化设计
• 2.1.3 模块化温室设计分析
• 2.2 模块划分的理论研究
• 2.2.1 模块划分的角度
• 2.2.2 模块划分的原则
• 2.3 温室单元结构的模块划分
• 2.3.1 温室模块划分的方法
• 2.3.2 温室单元模块划分
• 2.4 温室结构模块的组合规则
• 2.5 温室模块化设计方法的研究
• 2.5.1 温室结构的横系列模块化设计
• 2.5.2 温室结构的纵系列模块化设计
• 2.5.3 温室结构的跨系列模块化设计
• 2.6 本章小结
• 第三章 温室结构模块的设计及参数化建模
• 3.1 模块化温室设计的过程
• 3.1.1 用户需求获取
• 3.1.2 模块化温室总体设计
• 3.1.3 模块的选择与模块的组合
• 3.2 温室单元模块的结构设计
• 3.2.1 温室屋盖模块
• 3.2.2 温室屋架模块
• 3.2.3 温室立柱模块
• 3.2.4 温室基础模块
• 3.2.5 模块化温室的接口设计
• 3.3 模块化温室的参数化建模
• 3.3.1 参数化设计的概念及建模技术
• 3.3.2 模块化温室的参数化建模
• 3.4 本章小结
• 第四章 模块化温室结构的有限元仿真分析
• 4.1 有限元基本理论
• 4.1.1 有限元法的概念
• 4.1.2 有限元法的基本思路
• 4.2 模块化温室结构的有限元建模
• 4.2.1 ANSYS软件
• 4.2.2 温室有限元模型
• 4.3 温室荷载分析及确定
• 4.3.1 温室荷载类型
• 4.3.2 温室荷载的传力方式
• 4.3.3 温室荷载的确定
• 4.3.4 温室载荷的组合
• 4.4 温室结构的ANSYS有限元分析
• 4.4.1 温室模型中的荷载计算
• 4.4.2 温室单元模型的有限元分析
• 4.4.3 组合温室的有限元分析
• 4.5 模块化温室结构参数的优化设计
• 4.5.1 ANSYS优化设计
• 4.5.2 温室结构的ANSYS优化分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 模块化温室结构的快速设计
• 5.1 温室模块化快速设计系统总体设计
• 5.1.1 系统开发工具及运行环境
• 5.1.2 系统框架与功能设计
• 5.1.3 原型系统设计开发及应用研究
• 5.2 与CAD/CAE接口的设计
• 5.2.1 与SolidWorks的接口
• 5.2.2 ANSYS软件的二次开发
• 5.3 用户权限管理设计
• 5.4 系统数据库设计
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 论文展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文