灯泡贯流式水轮发电机有限元分析系统的研究及应用

摘要

构件化软件开发是一种先进的软件开发技术。基于构件化技术开发的有限元分析系统具有良好的模型的重用性，能大大简化分析流程。本文主要探讨了构件化技术在有限元分析系统开发中的应用。 灯泡贯流式水轮发电机是近年来发展较为迅速的一类水轮发电设备。由于其体积庞大，结构复杂，因此灯泡贯流式水轮发电机可视为一种典型的复杂机械。结合产品开发对有限元分析的需求，本文讨论了灯泡贯流式水轮发电机构件化有限元分析的理论及实施，主要进行了如下几个方面的研究。 1.对设计信息的分解与组织，是进行有限元分析的基础。基于灯泡贯流式水轮发电机的结构特点和设计方法，本文提出了以解析结构模型(ISM)法分解产品设计信息，并以分析任务为基本单元组织设计信息的方法，对产品信息的分解与组织进行了阐述。 2.针对分析任务和有限元分析的流程特征，分析有限元分析系统构件化技术的特殊性，研究有限元分析系统条件下构件的规划和组织方式，采用ANSYS软件中APDL语言编写系统各个构件。 3.研究企业发展对有限元分析系统的要求，探索构件化有限元分析系统的扩展方法与系统管理方式。 4.考虑人机交互界面的重要性，本文研究了适合有限元分析系统的人机交互方式，采用截面图引导用户操作系统。最后，用一个例子展示系统的工作流程。

目录

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第一章绪论

1.1产品设计开发与CAE

1.1.1产品设计开发过程

1.1.2 CAE软件简介

1.2灯泡贯流式水轮发电机有限元分析发展概况

1.2.1灯泡贯流式水轮发电机

1.2.2有限元分析技术在灯泡贯流式水轮发电机设计中的应用

1.3课题的背景及意义

1.3.1课题提出的背景

1.3.2课题研究的意义

1.4本文的主要研究工作

第二章灯泡贯流式水轮发电机设计信息的描述

2.1灯泡贯流式水轮发电机有限元分析的内容

2.1.1灯泡贯流式水轮发电机的结构特点及运行环境

2.1.2灯泡贯流式水轮发电机有限元分析的内容

2.2灯泡贯流式水轮发电机设计信息描述

2.2.1灯泡贯流式水轮发电机设计信息描述的内容

2.2.2灯泡贯流式水轮发电机层次化模型分解

2.3有限元分析的流程以及对设计信息的调用

2.3.1有限元分析的流程

2.3.2有限元分析流程中对设计信息的调用

2.4本章小结

第三章构件化有限元分析系统及其关键技术研究

3.1构件化有限元分析系统组成

3.1.1构件化有限元分析系统的框架

3.1.2构件化有限元分析系统的组成部分

3.1.3系统各部分间的接口

3.2发电机构件化分析系统的关键技术

3.2.1参数化有限元分析技术

3.2.2构件化软件技术

3.2.3 ANSYS二次开发技术及系统维护技术

3.3本章小结

第四章发电机构件化分析技术的实现

4.1产品设计参数的提取

4.1.1设计信息的重新组织的结果形式

4.1.2设计参数在分析过程中的应用

4.2分析构件的建立

4.2.1前处理构件的实施

4.2.2计算及后处理构件的建立

4.2.3中间件的建立

4.3人机交互界面及系统扩展

4.3.1参数输入界面

4.3.2扩展性设计

4.4实例介绍

4.5本章小结

第五章结论及展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢