基于AWE的协同设计与优化技术研究

摘要

实践证明，利用基于AWE的协同设计方法，对产品开发过程进行改进和重组，能够有效的降低产品开发成本和周期，提高产品质量。为了增强企业的竞争力，适应市场经济对产品更新的需求，必须采用先进的设计理念和分析方法，并利用优化技术，缩短产品的研发周期。
　　本文在介绍了Pro/E三维实体建模软件，AWE分析软件的基础上，主要研究基于AWE的复杂产品协同设计和优化技术，并以农用车车架为例，研究了复杂产品研发的一般过程。介绍了Pro/E软件的三维建模功能，讨论了Pro/E软件中的三维模型的类型，并针对实体模型的特点，研究了Pro/E软件中应用的特征技术，并以农用汽车车架为例，实现了Pro/E环境下复杂产品三维模型的建立；介绍协同设计的有关概念，讨论了AWE环境下的设计协同、分析协同以及数据管理的有关内容，研究了Pro/E环境下零件模型转入到AWE环境下的方法，实现产品的设计协同；借助于AWE软件的网格划分功能，实现复杂产品有限元模型的建立，并在此基础上，并行的实现产品的静力学分析、动力学分析、热力学分析和疲劳分析，为产品的研发提供参考依据；研究优化技术，并在零件CAE分析的基础上，实现零件的拓扑优化，结合拓扑优化结果，提出了产品设计的十种优化方案，并对所提出的方案一一进行分析，从中找出最优方案。

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1 绪 论

1.1 课题目的及意义

1.2 AWE概述

1.3 协同仿真技术

1.4 优化技术

1.5 论文工作与论文基本结构

2 基于AWE的协同设计和优化技术系统结构

2.1 关键技术分析

2.2 系统总体框架

2.3 系统主要功能介绍

2.4 小结

3 基于AWE的产品协同设计

3.1 协同设计概述

3.2 基于AWE的实体建模软件

3.3 AWE协同设计

3.4 实例1

3.5 实例2

3.6 小结

4 基于AWE的产品协同分析

4.1 AWE分析协同技术

4.2 有限元模型的创建

4.3 载荷施加

4.4 结构静力分析

4.5 模态分析

4.6 热力学分析

4.7 疲劳分析

4.8 小结

5 基于AWE的优化设计

5.1 优化设计的理论基础

5.2 基于AWE的优化方法

5.3 实例

5.4 小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献