固体料仓结构优化设计工具的关键技术研究

摘要

本文对固体料仓的结构优化设计工具进行研究。本文以UG NX为开发平台，基于知识的参数化技术，以知识熔接技术为手段实现了固体料仓的三维参数化设计。把固体料仓各个组成模块的相关尺寸数据、约束关系、设计经验等用知识熔接语言进行编程，然后利用知识熔接装配类规则将各个模块组合成固体料仓，实现固体料仓的三维参数化设计。利用UG/Open MenuScript和UIStyler技术开发设计固体料仓三维参数化模型的人机交互界面。用户在该界面下通过修改料仓箱体、角钢、法兰等模块的尺寸参数，可实现固体料仓三维参数化模型的自动创建和修改，为结构优化奠定了基础。
　　基于UG NX高级仿真模块，对固体料仓三维参数化模型进行有限元分析的前处理，生成有限元模型。利用知识熔接结构优化类规则和UG二次开发技术开发结构优化设计的人机交互界面。该功能能在许用应力约束下完成固体料仓壁厚的尺寸优化。
　　本文开发的三维参数化设计和结构优化设计的人机交互界面能方便、准确地对固体料仓模型进行创建和快速修改，并能执行结构优化分析。该系统能明显缩短固体料仓的设计周期，提高研发效率和企业的经济效益。

目录

摘要

1 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．1．1 选题的背景

1．1．2 选题的意义

1．2 参数化的发展现状

1．3 结构优化的发展现状

1．4 知识工程的现状

1．5 模块化的概述

1．6 本课题的来源和主要内容

1．6．1 本课题的来源

1．6．2 本课题的主要内容

2 参数化设计和知识熔接技术

2．1 参数化设计

2．1．1 参数化设计的理论

2．1．2 参数化设计的分类

2．2 基于UG的参数化设计

2．2．1 UG的简介

2．2．2 UG的参数化建模方法

2．3 UG的二次开发

2．3．1 UG二次开发概述

2．3．2 UG／Open MenuScript

2．3．3 UG／Open UI styler

2．4 知识熔接技术

2．4．1 知识工程

2．4．2 UG／KF知识熔接技术

2．4．3 UG／KF知识熔接语言

2．4．4 UG／KF知识熔接语言基本语法

2．4．5 UG／KF知识熔接导航器

2．4．6 UG／KF知识熔接装配

2．5 本章小结

3 固体料仓的参数化设计

3．1 固体料仓结构介绍

3．2 固体料仓参数化设计方案

3．3 固体料仓参数化设计程序

3．3．1 固体料仓的参数设置

3．3．2 料仓UG／KF类

3．3．3 固体料仓上箱体的编程

3．3．4 固体料仓下箱体的编程

3．3．5 各个部件装配

3．4 参数化人机交互界面设计

3．4．1 系统菜单设计

3．4．2 UIStyler对话框设计

3．4．3 固体料仓参数化设计人机交互界面使用

3．5 本章小结

4 结构优化基本理论

4．1 有限元分析概述

4．2 结构优化设计

4．2．1 结构优化设计现状

4．2．2 结构优化设计介绍

4．3 结构优化设计方法

4．3．1 无约束优化方法

4．3．2 有约束优化方法

4．3．3 基于离散变量的优化方法

4．4 灵敏度分析

4．4．1 静力优化设计灵敏度计算

4．4．2 动力优化设计灵敏度计算

5 固体料仓结构优化

5．1 UG NX高级仿真

5．2 固体料仓的有限元结构分析

5．2．1 固体料仓的有限元分析流程

5．2．2 固体料仓有限元分析结果

5．3 固体料仓结构优化设计程序

5．3．1 UG／KF知识熔接优化

5．3．2 结构优化设计编程

5．5 固体料仓结构优化过程与结果

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

声明