基于CAE的虚拟注射成型系统关键技术的研究

摘要

虚拟注射成型技术是当前注射成型技术的一个重要发展方向.本文将虚拟技术与传统的CAE技术相结合,提出了基于CAE的虚拟注射成型系统的总体结构,在原有CAE软件的准确计算功能基础上实现了CAE的智能化,包括注射成型工艺参数的优化设置、提供合理的工艺评价以及改进建议,进而实现了注射成型过程的虚拟可视化,推进了CAE系统向虚拟现实的方向发展.本文探讨了人工智能技术在虚拟注射成型系统中的应用原理和方法.应用人工神经网络技术实现了注射成型工艺参数优化,具体内容包括优化目标函数的确立,神经网络输入输出参数的确定,学习样本的组织和训练等.面对CAE分析产生的大量信息,本文通过对分析方案进行数据挖掘得到分析结果的知识化表示,依据注射成型领域的专家知识,采用专家系统技术对分析结果进行推理,给出方案评价和改进意见.本文还研究了仿真技术在虚拟注射成型系统中的应用,通过建立模架装配模型和模架的运动描述,开发出注射成型模具的运动仿真模块,并将其与华中科技大学模具国家重点实验室开发的注塑成型CAE系统HsCAE 3D集成,实现了运动中模架各个零件之间的干涉检验,以确定模具的装配性能.最后,文章还讨论了在OCTANE工作站的硬件条件下实现虚拟注射成型过程的可视化并进行了相关的开发工作.

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1绪论

1.1 CAE技术在塑料注射成型领域中的应用及商品化软件简介

1.2虚拟技术和虚拟制造技术的发展概况及应用方向

1.3课题的来源以及主要研究工作

2基于CAE的虚拟注射成型系统的构造

2.1虚拟注射成型系统的总体构成

2.2以设计为中心的虚拟注射成型系统的主要结构

2.3基于CAE的虚拟注射成型系统的关键实现技术

3基于CAE的虚拟注射成型系统中的智能化技术

3.1引言

3.2人工神经网络技术在工艺参数优化中的应用

3.3专家系统技术在虚拟注射成型系统中的应用

3.4分级注射曲线优化的实现

3.5分析报告的自动生成

4模具的仿真运动原型研究

4.1基于CAE的虚拟注射成型系统中的仿真技术

4.2运动仿真的意义和当前国内外运动仿真软件的现状

4.3模具运动仿真的基本设计思想和目标

4.4模具运动仿真的实现途径

4.5干涉检验的原理

4.6解决干涉冲突的途径

4.7虚拟注射成型过程的真三维立体可视化

5全文总结与展望

5.1全文总结

5.2研究展望

致谢

参考文献

附录1作者在攻读硕士学位期间发表的论文