基于AutoCAD的钣金构件参数化绘图系统

在AutoCAD环境下,以ObjectARX为开发工具,以C 为编程语言,在用面向对象方法分析了钣金构件表面交线及钣金构件展开曲线方程的基础上,建立了一个界面友好的钣金构件参数化绘图系统。作者以研究轴心相交的圆柱三通管为例,叙述了该系统的数学建模、参数化绘图系统的构成以及系统功能的实现。该系统可将圆柱三通管的三视图和展开图在AutoCAD上选择不同的比例绘制,实现了合理的两个任意大小、任意厚度、两轴成任意夹角的圆柱三通管的三视图和展开图的参数化CAD。该方法具有快速、准确、修改方便的特点,具有很强的生产设计实用性。     

基于ANSYS Workbench的航空导管橡胶成形系统开发及成形性能分析

为提高有限元建模仿真效率、降低工程技术人员的操作难度,研究了T型三通管橡胶复合胀形仿真过程中涉及的关键问题。基于ANSYS Workbench仿真平台开发了航空导管橡胶成形系统,创建了建模仿真流程、参数化建模工具与仿真分析工具。利用开发的工具进行了T型三通管橡胶复合胀形研究,分别对最优工艺参数成形及起皱、破裂等成形缺陷进行模拟,以成形高度及壁厚最大增厚率与最大减薄率为成形性能评价指标,将仿真结果与现有试验结果进行对比。结果表明,使用开发工具进行有限元仿真的结果与试验结果吻合良好,验证了开发的航空导管橡胶成形系统的有效性,为成形试验及性能分析提供有效的参考与指导,具有一定的工程实际应用价值。     

组合参数化建模方法及其应用

为提高参数化建模效率,提出了组合参数人建模思路,运用化整为零的方法,将复杂的工程图分解为有限个子图,并分别建模,然后利用组合管理器将其重新组合,建立组合模型,这样,不仅加快了建模速度,避免了长时间的约束计算过程,还方便了模型的修改以及子模型相互位置关系的调整,文中以齿轮科建模为例,阐述了组合参数化建模方法的基本原理。     

面向机械产品可视优化设计的参数化建模

创建三维模型的速度直接影响可视优化设计方法的研究效率.参数化建模技术可以通过参数驱动来快速实现模型的创建,因而可以很好地服务于可视优化设计.研究了面向机械产品可视优化设计的参数化建模方法,分析了参数化建模与可视优化设计的关系,提出了创建参数化建模系统一般流程,包括确定功能模块、参数分析、零件的参数化建模和自动装配等关键步骤.最后,以3-TPT并联运动机床为研究对象,利用VB软件在SolidWorks平台下,开发了面向可视优化设计的参数化建模系统,证明了所提方法的有效性.     

三维产品参数化优化设计的研究

提出了面向对象的三维产品参数化优化设计特征模型,研究了该模型系统的实现方法,利用Pro/Toolkit进行二次开发,实现基于优化的三维产品建模系统,及优化设计与参数化建模集成,为研发成本低廉、功能可靠的高质量产品提供了强有力的支持。     

基于UG的齿轮参数化建模系统

使用UG的参数化建模功能创建圆柱直齿轮模型,然后利用UG/Open API应用程序二次开发技术,设计MenuScript菜单和UIStyler对话框及其控制程序,组成了齿轮参数化建模系统.在UG环境下,用户可选择齿轮的结构类型菜单项,在用户对话框中输入齿轮的设计参数和结构参数后,系统将自动生成完全符合用户设计要求的齿轮模型.     

基于操作的钢结构节点参数化建模系统研发

为改变当前主流的基于约束的参数化建模方式复杂、建模效率低下、用户很难掌握的情况,从操作记录出发设计了一套基于操作的钢结构参数化节点制作系统,讨论了基于操作的参数化建模与基于约束的参数化建模在建模方式、系统开发、底层逻辑等方面的区别,介绍了操作实现的原理,研究了参数化节点中逻辑信息的写入,实现了利用工业基础类文件来储存参数化信息的方式.基于操作的参数化建模与非参数化建模在建模方式上基本一致,与基于约束的参数化建模相比提升了参数化建模效率、实现了参数化信息的共享、减少了相似节点的重复制作工作量.最后用实例验证了基于操作的参数化建模方式的优点.     

基于微元件键合图库的微机电系统动态建模与仿真

为了更好地支持微机电系统(MEMS)TopDown设计流程,针对MEMS仿真中的多能量域与非线性特点,采用键合图场元件与结型结构设计并实现了一个集中参数表达的MEMS键合图仿真元件库,同时基于该元件库提出了一种MEMS动态系统建模与仿真方法.采用参数化仿真模型与结构化体系构建的元件库,为MEMS设计流程中的概念设计阶段与系统级设计阶段的快速建模与仿真提供了方便,同时元件库内的所有元件均与MEMS器件级设计中的结构特征具有映射关系,这为用户需求空间功能原理空间结构空间之间的设计空间映射提供了方便.通过一个静电间隙执行器的系统建模过程与仿真结果,验证了利用该元件库进行建模与仿真的有效性.     

多点成形有限元参数化建模的研究

介绍了多点成形的基本原理、有限元参数化建模的流程和计算基本体高度的方法,利用ANSYS/APDL开发了多点成形有限元参数化建模程序,通过VC++编写了友好的参数输入界面,使得在进行多点成形数值模拟研究中仅需输入一些相关参数即能建立不同类型的有限元模型,即参数化建模,从而避免了很多繁琐的建立有限元模型的工作,并利用该程序分别建立了发动机罩以及轿车顶盖的多点成形有限元模型。     

减速器轴系部件CAD系统的研制

介绍了基于专家系统和参数化特征建模技术研制的减速器轴系CAD系统。系统采用框架、产生式规则表达知识,利用参数化特征建模技术实现轴类零件的特征分类和参数化建模,由此建立相应的知识库和特征库,快速智能地实现轴系部件的设计。     

基于三支决策的二阶段分类模型研究

当对三支决策边界域进一步划分时,边界域知识存在划分信息不足,从而导致分类精度不高,针对上述问题提出一种新的基于三支决策的二阶段分类模型(TWD-TP).第一阶段根据贝叶斯规则构建三支决策中样本的条件概率,通过求解最优化损失函数得到所需阈值,然后按照三支决策规则对数据集进行划分.三支决策是基于最小风险贝叶斯决策理论的划分,在其正域、负域中包含一定的误分类样本;在第二阶段通过类标签索引分别将正域、负域中误分样本作为增量信息引入延迟决策域,形成重构边界域,最后对重构边界域进行划分.实验结果表明:所提出的TWD-TP模型不仅能在三支决策划分中筛选出高误分类特征的样本,同时其重构边界域中不能被划分的样本得到正确划分,分类精度进一步提高.     

三通管接头径向挤压的刚塑性有限元研究

本文从实验和理论两方面验证了等径三通管接头径向挤压时的金属流动过程属于平面应变问题,应用Lee和Kobayashi S提出的刚塑性有限元法导出了模拟平面应变问题的刚塑性有限元数学模型的具体显式,编制了一套微机上模拟等径三通管接头径向挤压过程的程序.成功地模拟了等径三通管接头的径向挤压过程,计算了应变速率场和应力场的分布值,初步掌握了径向挤压时的金属流动规律.     

基于Pro/E二次开发的钣金件设计

基于Pro／E二次开发,以三通管为例,详细介绍了参数的建立、MFC与Pro／E接口的实现、菜单的生成及MFC对话框的实现,得到了一种只需要修改MFC对话框中的参数,而不需要修改源程序代码便可以实现相似三通管设计的方法。     

汽车尾气三元催化转化器的数值模拟

针对三元催化转化器的起燃特性,建立转化器的数学模型。给出化学反应速率方程和传热传质系数。讨论了在起燃阶段转化器内温度的分布和污染物质的转化情况。对催化转化器的优化设计提供参考。     

基于AE-概念格的决策形式背景属性约简

针对AE-概念格, 在属性三支协调下, 提出了保持非冗余规则信息不丢失的属性约简理论。 首先讨论了子背景下的相关性质, 其次定义了属性三支协调决策形式背景中的非冗余规则协调集, 并获得了该协调集的判定定理, 最后给出利用差别矩阵和差别函数得到相应约简的方法。     

预应力钢筒混凝土管断丝检测数值仿真等效模型

有限元仿真常用于辅助分析预应力钢筒混凝土管断丝检测数据,在建模过程常遇到预应力钢丝螺旋结构网格划分困难,单元数量过多的情况。将预应力钢丝的螺旋结构模型等效成圆环模型以简化建模。针对含有阴极保护钢带的E型管道,对比分析了螺旋线结构+两条钢带模型、圆环+两条钢带模型和无钢带圆环模型的计算结果;针对L型管道,考虑了断丝时钢丝与钢筒之间脱开的效应。计算结果表明,对于含有阴极保护钢带的E型管道,圆环+两条钢带的模型与螺旋线模型等效效果最好,无钢带圆环模型等效效果较差;对于L型管道,圆环模型断口间距与螺旋线模型中钢丝与钢筒脱开的环向距离一致时,圆环模型和螺旋线模型等效。     

大直径砼顶管的管道受力特性分析

为优化现有的顶管管道受力模式及其设计方法,结合上海市污水治理南线工程,采用数值模拟方法,对内径4 m的大直径钢筋混凝土顶管管道的受力特性进行了分析,研究了施工过程中管土接触压力的变化及顶管覆土厚度对管道外土压力的影响,比较了管道受力分布与《给水排水工程顶管技术规程》的区别,并分析了管道内力的差异.计算结果表明：土拱效应随覆土厚度的增加逐渐增强,管土接触压力分布比较平均,侧向土压力采用主动土压力计算偏于保守,地基反力也可适当均匀化,并且在此基础上的管道弯矩减小,轴力相应增大.因此,管道设计可以进一步优化,使工程更加经济.     

大跨度斜拉索输油管桥模型固有振动的实验研究

建立了大跨度斜拉索输油管桥模型实验的相似条件，并以某大跨度管桥为例，采用两种不同的边界条件，对某大跨度斜拉索输油管桥固有振动进行了模型实验，通过实验，测得到了管桥的前几阶自振频率并与有关计算结果进行了比较，比较结果验证了文中的实验方法的可靠性，提出的实验方法可以用于预报类似柔性结构体系的固有振动频率。     

基于平方距离函数的曲面分片参数化重构

提出了基于平方距离函数的曲面分片参数化重构方法，实现了任意拓扑结构模型表面的参数化重构．在四边形网格模型基础上，得到各表面片及其边界线初始参数化模型，以平方距离函数作为误差的度量，采用逐步迭代的方法，使初始参数化模型逼近目标表面．首先，重构出表面片的边界线网格，然后再进行表面片的重构，使重构过程中各参数化表面片始终保持位置连续，因此有效地避免了三维数据点云的参数化问题．其中，影响重构质量的关键因素——四边形网格划分问题，可以通过惩罚项的引入得到改进．实验表明，该方法对复杂模型表面可以得到满意的参数化曲面重构结果．     

星状集输管网拓扑结构的整体优化

针对星状集输管网结构特点,建立以管网建设总投资为目标函数,以系统中节点连接关系、站点位置、管线参数为优化变量的星状油气集输管网拓扑结构优化模型。将蚁群算法与遗传算法相结合对模型进行整体优化求解。在蚁群算法中,将节点连接关系的确定转化为路径选择问题,将启发因子表示为管段建设成本的函数,用路径方案对应的管网建设总成本计算信息素的积累量。在遗传算法中,以格雷码形式将站址信息储存于染色体上,用蚁群算法求得每种站址分布方案下最优井组和管径,并用其计算各染色体的适应度,从而同步求得最佳站址、最佳井组划分和管线参数。结果表明,所设计算法优化质量高于分级优化,且鲁棒性强,不受计算初始值影响。