复杂曲面重建技术应用

逆向工程是制造业产品创新设计的关键技术。通过点云数据建立曲面细分模型是曲面重建的最新思路,但是距离形成高性能应用体系还需解决很多问题。将逆向软件和专业CAD软件结合起来是针对复杂曲面模型重建的有效方法,以神舟五号载人航天飞船缓冲减震垫设计为实例,探求了复杂曲面重建规律。     

曲面有限元网格引线织就生成法

离散曲面边界并初始化可出发构造新单元的单元边线段序列,依次从序列中的单元边线段出发,采用线段定向布点法或圆定向布点法,构造用于确定新节点生成位置的待选点集。从待选点集或曲面上已有的网格节点选择合适的点参与新单元的构造,并利用曲面参数域检查新单元的网格拓扑相容性。随节点、单元边线段和新单元交替生成,最终生成符合有限元分析要求的曲面网格。关键区域网格的自适应加密,则采取网格密度规划方式,通过构造曲面有限元自适应网格单元尺寸信息场来加以实现。     

曲面造型中多张曲面交点处的过渡技术研究

同种多张曲面相交于一点时角点处的过渡技术。该方法采用先截后补的方法对角点处的过渡进行处理，避免了传统方法需要考虑角点处异常复杂的几何拓扑关系，从而简化了问题的处理。该方法具有良好的通用性和拓展性，可以应用于任何类型帮任意张曲面在角点处的过渡，为组合曲面的过渡技术提供了新思路。     

复杂机械零件的六面体有限元网格生成方法

为了解决复杂机械零件有限元仿真效率与计算精度难以保证的问题,提出一种面向复杂外形机械零件的全六面体有限元网格生成方法。通过引入有限元网格误差估算理论对关注区域的误差特性及其导致因素进行分析;基于复杂外形机械零件的几何特征与物理特性建立模型关键区域识别准则,并研究模型计算域虚拟规划策略给出其算法及其实施步骤;以模型计算域虚拟规划为基础,提出了六面体网格生成算法与结果网格的质量评价准则。算例应用验证表明,该方法能将复杂机械零件进行全六面体有限元网格划分,生成的结果网格具有关键区域特征表达准确、全局网格分布合理且单元质量高等特点。     

基于多对多六面体扫掠算法的研究

多对多自动扫掠法是将复杂几何体划分成多元源曲面对单一目标曲面的几何体,再对多对一的几何体进行自动划分。在多对多扫掠法中存在目标曲面、源曲面边界节点不匹配的情况,为此结合现有其他六面体扫掠法网格划分存在的划分边界大小不定、过分依赖输入网格的离散化等常见问题,改进了DavidR提出的自动划分多扫掠几何体的方法,提出了一种更有效的源曲面刻画方法。     

基于ACIS几何平台的复杂多曲面数控加工编程技术

针对复杂多曲面数控加工方法自动生成刀具轨迹的问题,本文提出并在ACIS几何造型平台上实现了一种采用截平面法进行复杂多曲面精加工刀轨规划的方法.该方法采用一组截平面去截取加工表面,得到一系列交线,将这些交线按一定规律排序,组成加工环,刀具沿着这些加工环运动,便完成模型的加工.通过实例证明运用该方法使生成的刀轨连续,进退刀得到优化,大大提高了加工效率.     

CAD曲面网格建模方法

分析了CAD线框建模、表面建模、实体建模等三维几何建模方法和AutoCAD多边形网格的曲面建模方法,介绍了利用ActiveX Automation技术和VB开发工具进行二次开发实现离散点数据自动生成AutoCAD网格曲面的过程和方法.     

复杂曲面重构中的倒圆技术

介绍复杂曲面重构中的曲面倒圆圆角和有关倒圆术语的定义 ,研究曲面倒圆的基本算法 ,概述曲面倒圆的方法 ,并给出曲面倒圆技术的应用实例及部分结论     

复杂曲面的网格化自适应测点规划

检测点的布局优化是复杂曲面类零件加工误差检测的关键。针对由多张不同特征曲面复合而成的零件模型整体的自适应测点规划困难问题,开展网格化自适应测点规划研究。将复杂曲面模型转化成细粒度的三角网格模型;进而采用三角网格边简化方法进行自适应测点规划。利用局部多项式拟合和局部曲率估算技术,实现网格顶点的自适应精简;通过顶点替代法,避免网格化离散误差的影响;采用子集选择技术,提升简化效率。实验结果表明:该方法不会引入网格化离散误差,对网格化粒度不敏感;在同样测点的情况下,最大误差较均匀采样法减小32.8%,较随机Hammersely序列法减小16.9%,均值误差则分别减小28.7%,18.5%。通过网格化能避免多张曲面间的协调处理困难问题;规划的测点能较好地反映曲面的加工质量。     

基于特征的复杂曲面反求建模技术研究

几何建模技术是先进制造技术的基础,反求工程是建立产品几何模型的重要手段,复杂曲面几何模型的重建是反求工程研究的重点内容。系统研究了基于实物的复杂曲面几何形状反求建模技术。提出了一种基于特征的复杂曲面几何建模方法,它包括四个主要步骤：首先,对数字化数据进行必要的处理,并建立数字化点之间的拓扑关系;然后,利用这些拓扑关系,提取曲面的几何特征,并依据这些特征对复杂曲面进行分块处理;接着,对每块进行基于特征的曲面构造和数据压缩;最后,将各块拼接形成整体光滑的曲面。     

复杂零件的精确建模及有限元分析

运用三维软件UG实现了复杂零件的精确建模，通过UG与有限元软件ADINA的连接，运用有限元方法对复杂零件进行了分析。     

双向螺旋轴建模及其有限元分析

双向螺旋轴在水稻钵苗移栽机移箱横向送秧机构中起着至关重要的作用,也是目前水稻种植机械中常见的一种换向机构。文中综合考虑国内外插秧机螺旋轴各自的特点,设想对国内现有螺旋轴的螺旋槽进行改进,并绘制螺旋轴外径的平面展开图,阐述了一种更简单的螺旋轴建模方法,最后为了分析移箱螺旋轴振动对横向送秧的影响,对其进行模态分析。     

斜齿轮的精确建模及有限元分析

利用Pro/E强大的参数化设计功能，精确地实现了斜齿轮的三维建模。通过Pro/E与ANSYS的连接，运用有限元方法对斜齿轮进行了应用分析。     

管结构摩托车有限元建模与实测

针对在UG中建立的管式摩托车结构模型,研发了适用于空间复杂管式车架有限元建模自动前处理软件和后处理软件,先将车架空间模型、车架板件等结构件自动导入ANSYS软件中,并在此基础上建立摩托车整车有限元模型。ANSYS计算分析完成后,经过后处理可为用户提供单元数据列表、各单元和截面内力,以及最大应力截面和最大应力方位。在应用中,某跨骑式125摩托车采用传统方法建立有限元模型需要6个工作日,使用该方法只需1.5小时,并通过实测验证了摩托车有限元模型的合理性。为工程技术人员提供了一套简易、实用的建立整车有限元模型和求解的通用方法。     

离心通风机叶轮的有限元建模与应力分析

为了得到结构合理、安全性高的叶轮,分别采用传统手工理论计算和有限元数值分析软件计算2种方法,对9-19-10D型通风机叶轮进行应力计算分析,总结出一种选用板壳单元并利用约束方程将叶片和盘的边界节点进行耦合的有限元建模方法,应力计算分析后可以进一步对已有叶轮结构进行优化。结果表明:采用有限元数值分析方法不仅提高了计算精度,而且可以得到直观的应力分布,便于找到产生应力集中的部位进行优化处理,进一步提高强度。     

差速器齿轮有限元精确建模与强度分析

结合有限元法,在利用自编软件参数化生成差速器精确有限单元模型的基础上,利用Hypermesh作为前处理平台,将ABAQUS作为求解器,对差速器齿轮进行强度校核,并与传统方法进行了比较,为进一步轻量化设计提供了一种方法.     

铸件切割打磨机器人工作臂关键部件有限元分析

为保证铸件切割打磨机器人工作臂关键部件强度和零件材料选择的合理性,运用ANSYS Workbench软件对铸件切割打磨机器人工作臂关键部件进行静力学分析,有限元分析结果表明:砂轮切削打磨装置进行曲面切削打磨,承受左三向力极限载荷时,最大位移变形量为0.29332mm,发生在打磨头;最大等效应力为85.45MPa,发生在...     

麻花钻的数学建模及钻削过程有限元分析

为预测麻花钻的几何参数及钻削用量对钻削力和钻削温度的影响,通过对标准麻花钻的几何造型及锥面磨法的研究,用UG做了3D实体模型,基于Deform3D建立了有限元模型,并对钻削过程的钻削力和钻削温度的分布做了仿真研究。结果表明,扭矩、轴向力和切削温度均随麻花钻的直径增加而增大,随进给量的减小而降低。     

螺栓法兰连接结构有限元建模及动力学分析

利用ANSYS有限元分析软件建立了螺栓法兰连接结构的实体非线性有限元模型,该模型模拟了法兰间接触、螺母与法兰间接触以及螺栓头与法兰间的接触,同时考虑了预紧单元模拟螺栓预紧力对结构的影响。通过对有限元模型在不同边界条件下、不同基础激励下进行瞬态动力学分析得出稳态响应信号,进而对信号进行差值处理得出不同边界条件下螺栓松紧对能量耗散的影响,并通过实验加以验证,确定了有限元模型的可靠性以及螺栓不同预紧情况下稳态响应信号的规律。结果表明:随螺栓预紧力矩的增大,能量耗散减小,系统非线性减弱;随激励频率及激励强度的增大,非线性特征变得显著,能量耗散增大。     

机床电主轴有限元建模与优化设计

根据几何参数和简化原则建立电主轴实体模型。采用滚动轴承拟静力学模型准确计算轴承刚度,建立主轴-轴承系统有限元模型,设计模态测试实验较好地验证了仿真结果。基于主轴有限元模型,以主轴转子外圆直径、内孔直径、悬伸量、支承跨距以及轴承配置形式为设计变量;以主轴转子一阶固有频率最大和质量最轻为优化目标;以主轴转子前端静变形、最大应力、主轴各段尺寸均在限定范围内为约束条件,对电主轴转子进行优化设计。将提出的优化方法应用于某磨齿机电主轴,优化后主轴一阶固有频率提高33%,质量减轻21%,实现了电主轴高刚性和轻质量优化目标,为电主轴数字化设计提供技术支持。