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《大连理工大学》 2011年
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面向分析的客车骨架接头识别与快速建模系统

杨国富  
【摘要】:近年来,客车市场的竞争开始转向产品上市时间和满足客户个性化需求的竞争。为了在市场竞争中获得优势,企业应该最大程度的提高对已有资源的利用率,但是现有资源的利用与产品的个性化设计之间是矛盾关系。变型设计正是解决这一矛盾的有效措施。客车骨架在设计过程中结构变化最为频繁并需要多次迭代优化,传统设计方法和参数化设计方法由于本身原因不符合变型设计的思想,产品设计的效率低、工作量大。本文作者与合作者根据客车骨架的结构特点,尝试以UG/NX为平台,利用二次开发的技术,开发客车车身骨架快速分析与优化系统。本文所讲的客车骨架接头识别与快速建模系统是其中的一个子系统。 本系统主要实现三个功能:自动识别接头结构,生成接头结构几何模型,创建有限元模型。首先,利用合作者开发的客车骨架梁结构自动识别与参数化系统,将原始模型简化,得到了客车骨架的梁结构简化模型。根据简化梁中存储的连接信息,创建梁的主从结构,再根据主从结构中从梁的位置关系实现接头结构的识别和分类并创建接头种子点;然后,根据种子点存储的接头结构信息,求取接头结构中每根梁的类型和截面参数,再根据得到的信息创建特征草图,进行接头结构的参数化建模。最后,自动创建客车骨架的有限元文件,划分梁结构和接头结构的有限元网格单元,设置单元属性,生成接头结构的超单元模型。对于系统的每一个功能的实现机理,文中都做了详细的介绍。 本文以某型号客车为例,通过对其进行一系列的操作,详细说明了系统的使用方法。操作过程表明,本系统能够快速准确的实现接头结构的识别和建模,在创建有限元模型时,能够自动的设置单元属性,创建接头的超单元结构。与其他的设计方法相比,本系统显著的提高了设计效率。通过对生成的模型进行模态分析,表明系统生成的模型具有接头结构的性能参数。为了验证结果的有效性,本文以同样的模型在Hypermesh中创建壳单元模型进行模态分析,将两者的分析结果进行对比。结果表明,由本系统生成的模型的分析结果误差很小,可以作为模型的优化依据。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U463.831

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