基于OpenGL的四圆弧齿轮三维建模和有限元分析

针对四圆弧齿轮的轮齿是三维螺旋体的特点以及其几何设计与力学计算复杂的实际情况,采用三维有限元法,以VC++6.0为开发工具,基于OpenGL图形内核自主开发了一款四圆弧齿轮有限元分析专用软件,包括四圆弧齿轮三维实体模型参数化计算机辅助设计、有限元网格的自动生成、边界条件的建立、最恶劣加载点的确定以及应力的计算,工程人员只需输入四圆弧齿轮的基本参数,即可自动实现四圆弧齿轮的参数化CAD建模和有限元分析。通过与SolidWorks软件中的Simulation有限元分析模块进行对比,验证了所述软件分析结果的正确性。     

基于ANSYS的有限元参数化设计理论

本文利用有限元分析软件ANSYS,将参数化设计的思想融入有限元结构分析,实现了有限元建模和分析参数化,这种方法极大地减轻了有限元分析的工作量,提高了工作效率.将参数化设计与有限元结构分析相结合,实现结构参数调整,自动生成分析模型并完成有限元结构分析.可极大地优化产品结构,缩减产品设计周期,提高产品质量.     

直齿圆柱齿轮参数化设计及有限元分析

基于Pro/E软件的程序和族表两种二次开发工具与三维造型相结合,详细讨论了直齿圆柱齿轮参数化设计的方法和步骤.利用生成的参数设计模型,生成了一个齿轮实例零件,并利用有限元分析软件Patran/Nastran划分有限元网格,定义边界条件和载荷,对齿轮的弯曲强度进行分析计算,得到齿轮的应力分布云图,从而检验设计参数的合理性.     

基于APDL的柱塞泵螺纹参数化有限元分析

在进行柱塞泵螺纹设计及其优化设计时,将参数化设计引入到有限元结构分析中,实现结构参数快速调整,自动生成分析模型并完成分析过程,可极快地优化产品结构、缩减产品设计周期.文中利用有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言,实现了有限元建模和分析的参数化,并以柱塞泵螺纹为例,提出一种办法,避免了重复的有限元建模与前、后处理操作,明显提高了分析效率.     

基于VB和ANSYS的塔式起重机臂架参数化设计

用ANSYS软件提供的参数化设计语言(APDL)建立的智能分析方法,为零件参数化有限元分析提供了有力的工具.介绍了基于VB与ANSYS的参数化有限元分析方法,并以塔式起重机吊臂有限元分析为例,说明了其实现方法,根据输入参数自动生成APDL代码文本,然后在ANSYS中运行该APDL代码文本,分析结果可直接在程序中查看.     

基于ABAQUS的某型舰炮托架强度校核

某型舰炮炮架采用了新型材料,为保证射击安全,需要对该托架进行强度校核.首先基于托架三维CAD模型,根据设计及实际情况,对模型进行了几何简化处理;然后,采用ABAQUS软件建立了托架的有限元模型;最后,通过加载惯性力模拟舰炮在海洋中的摆动情况,进行了有限元强度分析,得到了托架在关键部位的应力变化曲线,对其进行了强度校核.     

基于APDL的3-RPS并联机构参数化建模

在3-RPS并联机构位置反解模型的基础上,运用APDL语言完成该机构的整体三维建模设计,在ANSYS中实现了有限元建模和分析的参数化。将参数化设计引入到有限元分析中,实现结构参数快速调整,自动生成分析模型,增强了有限元分析的准确性。该方法对并联机构的研发有一定的指导意义。     

自动钻铆托架围框横梁的优化设计

针对传统自动钻铆托架结构笨重、自重变形大的问题,采用iSIGHT平台集成ABAQUS有限元分析软件对自动钻铆托架围框横梁截面参数进行优化设计,最终减轻了托架结构重量,减小了结构变形。     

桁架式空心风扇叶片结构参数化设计平台开发

针对桁架式内腔空心风扇叶片,运用UG二次开发工具UG/Open API,NX Open C++及C++编程语言混合开发方法,在UG环境中,建立空心叶片参数化三维模型和参数化有限元模型,在叶片有限元网格形式不变的前提下,快速生成叶片有限元模型,有效解决优化过程中网格自动更新问题。在此基础上,自动施加边界条件和载荷,从而实现集造型、分网、分析为一体的自动化设计。实例表明,宽弦空心风扇叶片参数化设计平台不仅可以快速完成空心叶片参数化设计及强度分析,也可为后续开展叶片结构优化奠定基础。     

基于结构参数化的有限元分析方法

对于系列化产品 ,可借助参数化设计的思路实现结构分析模型的调整。将参数化设计与有限元结构分析相结合 ,实现结构参数调整 ,自动生成分析模型并完成有限元结构分析 ,可极大地优化产品结构 ,缩减产品设计周期 ,提高产品质量。本文利用有限元分析软件 A NSYS提供的 APDL语言 ,将参数化设计的思想融入有限元结构分析 ,实现了有限元建模和分析参数化 ,以典型构件波纹管的应力分析为例 ,给出了这一方法与基本步骤。结果表明 ,这种方法极大地减轻了有限元分析的工作量 ,提高了工作效率。     

三维CAD/CAE一体化的参数化动态有限元建模

提出了一种基于CAD参数化技术与CAD／CAE一体化技术的参数化动态有限元建模方法，该方法解决了三维实体有限元建模中几何模型的描述与驱动、参数联动、模型自动更新等一系列问题，为先进的参数化有限元分析与优化设计提供了关键技术基础；阐述了三维参数化动态有限元建模方法中的若干关键技术，包括具有典型意义的基于AutoCAD／MDT二次开发环境ObjectARX的CAD／CAE集成方法、复杂三维组合曲面网格全自动生成算法、复杂三维实体的四面体网格全自动生成算法、面向对象的有限元模型描述方法，以及有限元模型的参数驱动方法等；建立了一个三维参数化形状优化设计应用原型系统。     

基于Solidworks的膨化机CAD系统的研究

膨化机CAD系统是基于机械自动化设计软件Solidworks开发的。整个系统使用VisualC 语言开发,以动态链接库的形式嵌入Solidworks系统。论文详细介绍了系统的各个功能模块和实现方法,即数据输入、设计计算、参数化三维零件造型、装配体三维造型和工程图输出。零件自动三维造型的实现采用了以尺寸驱动为主、程序驱动为辅的编程思想。系统完全被封装在Solidworks的一个菜单项下,通过简单的人机交互,输入功率、转速等设计参数后,就能自动完成整台膨化机的结构设计,然后根据用户选择输出零件或者装配体的三维造型图和工程图。     

基于Auto CAD的三维实体快速生成零件的二维图样

利用Auto CAD的图纸空间创建了具有一套标准图纸的布局样板文件,并将零件的三维实体在标准图纸上自动生成二维视图,通过开发工具VBA程序对图形对象的图层特性自动设置,再对视图进行必要的编辑,最终得到零件的二维工程图.该方法可以实现由三维实体到二维图样的快速转换,满足零件设计和图纸输出的要求.     

Research of design and analysis integrated information modeling framework for multibody mechanical system: with its application in the LHD design

Many complex mechanical products can be considered as multibody systems; 3D computer-aided design (CAD), multibody dynamics, finite element-based strength and fatigue analyses, optimization, and other CAE tools, are often used to develop this kind of product. But design is difficult and challenging because of information inconsistence among different engineering domains, and isolated information model islands exist. Lots of research are attracted to design and analysis information integration, but attentions are mainly focused on integration of CAD–finite element analysis (FEA), supporting the bottom-up design principle, while multibody dynamics analysis for analyzing global performance of a mechanical system is rarely considered, which follows the top-down design principle. In this paper, a novel multilevel system representation modeling framework for supporting both bottom-up and top-down or mixed design methods is proposed. It can integrate the product design CAD models with multibody dynamics, finite element-based strength and fatigue analyses, realizing a CAD–dynamic–FEA–fatigue analysis integration. It can also support data exchange and transfer in multidomain analyses. The framework is illustrated with a case study of a load haul dump (LHD) design using currently available software tools. Furthermore, a design case study of the working unit of the LHD is given to highlight the applicability of the modeling framework for multibody mechanical systems. It has been demonstrated that the framework can describe information exchanging and integration among CAD, FEA-based strength and fatigue analyses, and multibody dynamics analysis during a multibody mechanical product design process.     

带式输送机大扭矩传动滚筒的有限元分析及优化设计

在三维CAD软件SolidWorks中创建带式输送机传动滚筒三维模型,用有限元分析软件COSMOSWORKS对其进行了静力分析,基本掌握了传动滚筒的受力和变形情况。根据有限元计算结果,通过改变滚筒辐板厚度和增设加强环结构,经反复建模验算后,最终得到较满意的优化设计结果。     

基于3D特征造型的高压辊磨机关键结构CAD技术研究

这里通过分析CAD技术在工程和产品设计中所起的重要作用,提出了基于3D特征造型的高压辊磨机关键结构计算机辅助设计技术,并从产品的零部件设计、有限元分析和优化设计、虚拟装配及产品数据信息管理等方面进行深入的探讨。     

大型飞机加筋壁板结构稳定性设计分析方法研究

大型飞机机翼上壁板、翼梁腹板等可达上百平方米,开展其结构承载稳定性设计与精细分析工作,对于结构的承载安全性、寿命以及重量优化等具有重要工程意义.文中提出一套基于准三维参数化有限元分析建模、正交试验设计与非线性数值计算相结合的设计分析方法,可有效解决精细设计论证工作中的难点,并获得结构参数对结构承载稳定性的敏感性以及初步的优化设计方案.算例表明文中建模方法与非线性数值分析的必要性.     

大型工程车辆司机保护结构检测试验台主体结构的设计

根据检测试验台的技术要求,设计了大型工程车辆司机安全保护结构检测试验台的主体结构。采用SolidWorks进行三维实体建模,利用Ansys进行有限元分析,校核了结构的强度和刚度。     

特征尺寸自动标注方法的研究及实现

尺寸自动标注是提高绘制工程图样效率的有效途径。在研究三维实体造型与工程图关系的基础上,提出了基于特征的尺寸自动标注方法。通过提取三维零件模型的特征信息,生成定形尺寸和定位尺寸,并自动调整尺寸的分配和布局。在此基础上,实现了UG中零件尺寸自动标注模型。     

CATIA斜齿轮全参数化曲面法三维数字建模及精度研究

依据斜齿轮机械原理基本理论,运用CATIAV5实体和高级曲面复合建模(Hybrid modeling)先进技术,提出了一种斜齿轮全参数化曲面法三维数字建模方法,构建了三维斜齿轮理论原型的参数化数字模型,并阐述了该数模的定量几何精度检验方法.为齿轮传动系统的快速三维CAD建模、运动学和动力学分析、强度有限元分析,提供了高精度的斜齿轮全参数化数字模板.