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钣金展开CAD系统及焊件强度有限元分析方法的研究

谭勋章  
【摘要】:在工业生产中,钣金件被广泛应用于机械、造船、汽车、轻工等行业,钣金展开是钣金件应用的一个共同问题。钣金件在卷板成型之前需要进行合理的剪裁下料,剪裁下料不仅影响卷板成型的质量,而且影响板材的利用率,正确地展开放样是进行剪裁下料的首要条件。根据展开算法作展开放样图需要大量的数据,这些数据若用人工进行计算,不仅工作量大而且难以保证获得准确的计算结果。近年来,利用计算机辅助设计(CAD)软件系统来完成钣金展开设计过程是提高钣金件设计效率和缩短产品开发周期的有效方法,开发一个实用和操作简单的钣金展开CAD软件系统是目前钣金展开放样工作的首要任务。 钣金件通常是复杂的焊接件。设计钣金件时,传统的强度校核方法在复杂的焊接强度校核中受到限制。本文针对这一问题讨论了利用有限元分析方法(FEA),对构件的焊接强度进行力学分析。通过计算求解可以获得较为可靠的结果,从而可以降低校核试验成本,提高钣金产品设计效率。 本文基于上述两个问题阐述了一些阶段性的研究成果,以开发钣金展开CAD软件系统为主,讨论了系统的基础理论和关键实现技术,并为钣金焊接件的强度校核提出了一种合理的分析方法。 论文在理论和实践中的主要研发工作包括: (1)在讨论专业CAD系统的总体结构设计思想和方法的基础上,为钣金展开CAD系统设计了较合理的总体结构,在深入研究钣金展开计算过程的基础上建立了CAD系统主要模块的功能模型。 (2)为基本钣金件建立了内置数据处理流程,并以具体实例阐述内置数据处 摘要 理的具体过程和方法。 (3)文中深入研究了Aut0CAD二次开发技术以及Aut0CAD主要对象模型 的操作方法。以OLE技术为基础,应用开发工具Delphi进行AutoCAD二次开 发,把AutoCAD作为图形输出平台,实现了饭金展开的图形输出。 (4)论述了实现扩展功能的关键技术:动态创建数据库表和公式解析技术, 给出了饭金展开CAD系统实现用户扩展机制的原理和实现技术。 (5)在以上理论和实践的基础上,采用Delphi环境开发了具有用户扩展功 能的饭金展开CAD软件系统,计算实例证明本系统计算快速可靠,图形输出符 合行业需要。 (6)为复杂饭金焊接件的强度校核探索了一种有效的强度分析方法,应用 ANSYS软件,利用有限元分析技术对一种饭金焊接构件进行强度分析,证明该 焊接构件的设计满足工作环境的力学要求。 关键词:饭金展开CAD有限元分析公式解析


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