基于虚拟仿真技术的双四杆飞剪机参数化设计的研究

摘要

本文以连续轧制生产线上广泛使用的双四杆飞剪机为研究对象，针对飞剪机剪切机构结构复杂、设计参数较多等问题，进行了分析研究。本文在Pro/Engineet平台下，利用Pro/Toolkit二次开发函数、VC软件开发了基于虚拟仿真技术的双四杆飞剪机参数化设计系统。具体研究内容如下： 1)深入研究了飞剪机的运动原理、结构特点、技术要求和设计的关键问题，确定了飞剪机剪切机构参数化设计的基本思路，构建了双四杆飞剪机参数化设计的总体方案。 2)建立了双四杆飞剪机剪切机构各构件及机构整体的实体模型，利用Pro/Toolkit二次开发函数库和VC实现模型参数化设计，并实现了数据库EXCEL与Pro/Engineer模型参数的数据交互。 3)应用虚拟仿真技术，对飞剪机剪切机构进行运动仿真，利用运动学和动力学分析结果，判断和分析剪切机构设计的合理性和可行性。 4)应用有限元分析方法，对飞剪机剪切机构进行结构分析，得到剪切机构在剪切力和温度场作用下的应力和变形分布规律，并优化剪切机构的结构参数。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引 言

1 绪论

1.1 参数化设计的概述

1.1.1 参数化设计的优点

1.1.2 参数化设计的重要地位

1.1.3 参数化设计研究的国内外现状

1.2 Pro/Engineer二次开发概述

1.2.1 Pro/Engineer二次开发简介

1.2.2 国内Pro/Engineer二次开发的现状

1.3 研究目的、意义和内容

1.3.1 研究目的和意义

1.3.2 研究的内容

2 参数化设计的关键技术

2.1 Pro/Engineer 简介

2.2 Pro/Engineer 的主要特征

2.3 Pro/Engineer 二次开发工具

2.3.1 Pro/Toolkit 对象及对象名

2.3.2 Pro/Toolkit 动作及函数

2.3.3 Pro/Toolkit 对象句柄

2.3.4 Pro/Toolkit 工作模式

2.4 Pro/Toolkit程序开发步骤

2.4.1 资源文件的编写

2.4.2 开发程序的结构

2.4.3 开发程序的编译和连接

2.4.4 应用程序的注册和运行

2.5 本章小节

3 双四杆飞剪机剪切机构参数化设计系统

3.1 双四杆飞剪机概述

3.1.1 双四杆飞剪机剪切机构设计要求

3.1.2 双四杆飞剪机剪切机构的尺度参数

3.1.3 双四杆飞剪机的结构特点和工作要求

3.2 剪切机构参数化系统的建立

3.2.1 剪切机构模型的参数检索方式

3.2.2 参数化设计系统的用户界面设计

3.2.3 剪切机构零部件模型的建立

3.2.4 参数化设计系统的主要程序代码

3.3 本章小节

4 双四杆飞剪机剪切机构运动仿真和分析

4.1 剪切机构运动仿真和结构分析技术

4.2 剪机机构运动仿真分析研究

4.2.1 剪切机构运动分析步骤

4.2.2 构件和运动副的约束定义

4.2.3 原动机定义

4.3 剪切机构的运动学分析

4.4 剪切机构的动力学分析

4.5 本章小结

5 剪切机构有限元分析方法

5.1 剪切机构有限元分析的主要功能

5.2 剪切机构零部件的材料特性

5.3 剪切机构有限元分析的主要内容

5.3.1 灵敏度分析

5.3.2 模态分析

5.3.3 疲劳分析

5.3.4 热力学分析

5.4 本章小节

6 剪切机构的结构优化分析

6.1 剪切机构结构优化分析的流程

6.2 剪机机构剪刃的结构热力学分析

6.2.1 剪刃热力学分析

6.2.2 剪刃热一结构综合分析

6.3 剪切机构连杆的结构优化分析

6.3.1 连杆结构分析

6.3.2 连杆灵敏度分析

6.3.3 连杆结构优化

6.4 剪切机构曲柄的结构优化分析

6.4.1 曲柄结构分析

6.4.2 曲柄灵敏度分析

6.4.3 曲柄结构优化分析

6.4.4 曲柄模态分析

6.4.5 曲柄疲劳分析

6.5 本章小节

结 论

参考文献

在学研究成果

致 谢