复杂零件结构设计分析计算及模拟仿真软件系统的研究

摘要

复杂零件的设计在整个机械设计中占有着重要的地位.论文在以典型复杂零件——无螺栓十字轴万向联轴器为例,通过对它的结构设计、有限元分析计算、动态仿真以及快速成型制造等设计的全过程的研究,系统阐述了复杂零件设计的一般规律,并最终研制出带有一定通用性的软件系统.在结构设计中,结合无螺栓十字轴万向联轴器的结构特点,提出实体造型和曲面造型相结合的建模思想,解决了联轴器中复杂的自由曲面的建模问题,并提高了建模的效率.在复杂零件的强度校核中,利用Ansys软件对法兰叉头的有限元分析计算,计算结果与现场基本一致.在完成这些工作的同时,基于联轴器的装配特点,对联轴器进行了装配模拟仿真,并制作了装配动画.考虑到在计算机上模拟仿真以后,不能完全说明零件的装配无干涉,运动状态达到设计要求,因此对实物模型实验——快速成型制造进行了探讨,引入了分层制造的概念.在整个设计的过程中,引入了反馈的思想,即各个设计过程是相互联系,相互参考的.最后,将这些分离的单个设计过程集成面向复杂零件设计的软件系统.

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

插图清单

表格清单

第一章绪论

1.1实际中复杂零件的设计

1.2典型复杂零件——无螺栓十字轴万向联轴器简介

1.3本课题所研究的主要内容

第二章复杂零件的结构设计及其强度校核

2.1无螺栓十字轴联轴器的结构及其特点

2.2曲面造型的特点及其与实体造型的区别

2.3曲面模型的建模过程

2.4法兰叉头和十字轴的三维建模

2.5有限元计算分析

2.6本章小结

第三章复杂零件的动态仿真

3.1引言

3.2联轴器的装配特点

3.3装/拆运动的表示及变换

3.4数学模型的建立和计算机实现

3.5本章小结

第四章复杂零件的装配及运动状态的模型实验——快速成型制造技术的应用

4.1快速成型技术现状

4.2快速成型技术原理和思想

4.3 SAMM ZIPPY I型快速成型机

4.4快速成型的过程及其前处理

4.5 STL文件的转换及其修补

4.6快速成型制造中的分层制造

4.7本章小结

第五章复杂零件设计的软件系统的集成

5.1引言

5.2以系统集成的方法实现软件系统

5.3基于反馈的复杂零件设计系统

5.4复杂零件设计集成系统工程

5.5复杂零件各个子系统的数据和信息的转换

5.6各子系统的软件平台与WINDOWS系统的接口

5.7软件系统的创建

5.8本章小结

第六章结束语

6.1课题研究的主要工作

6.2论文的创新点

6.3今后工作的展望

参考文献