基于CAD/CAE集成的起重性能计算及方案优化
发布时间：2021-10-14 08:23
起重性能是动臂塔式起重机的关键性能参数,精确计算起重性能至关重要。根据起重性能曲线进行方案优化设计对减轻起重臂结构自重,更好的发挥材料性能,提高市场竞争力具有重要的意义。本文提出了一种基于CAD/CAE集成的动臂塔式起重机起重性能迭代计算方法,开发了动臂塔机起重性能计算和方案优化软件。对动臂塔式起重机的起重臂进行了方案优化。本文的主要研究内容如下：（1）研究了CAD/CAE集成建模方法,提出了基于CAD/CAE集成的动臂塔机起重性能迭代计算方法。利用NX软件平台,建立起重臂CAD/CAE集成化模型库,通过调用集成化模型库建立起重臂集成化模型,基于建立的组件族参数表进行迭代计算。（2）提出了基于CAD/CAE集成的起重臂方案优化设计方法,根据起重性能曲线提供的起重量载荷数据进行方案优化。通过调用起重臂组建模型和组件族参数表进行计算,得出了主弦杆和腹杆截面尺寸离散设计变量的优化结果,减轻了起重臂自重,降低了产品成本。（3）基于NX软件平台开发了基于CAD/CAE集成的动臂塔机起重性能计算和方案优化设计软件系统。通过在软件界面输入相关参数进行起重性能计算和方案优化设计计算。计算58m臂长起重...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
lOm节模型基本参数表达式Fig.2.IBasicparunetefiexpressionoflQmmodel
框模型和有限元模型。??三维线框模型参数的更改会传递到有限元模型中，实现同步更新。以１０ｍ节为例，??对１０ｍ节臂节宽度参数更改，实现了三维线框模型和有限元模型的同步更新，如图２．３。??－９?－??
更改１０ｍ节参数，各个臂节模块会同步更新。以１０ｍ节高度参数修改为例，??将高度参数ｈ由原来的２６００ｒｎｍ修改为３５００ｍｍ，参数修改后相应的各臂节模块三维线??框模趣和有限元均同步更新。如图２．５，左图为修改之前，右图为修改之后。??＿＿?＂＾０??图２．５各臂节模型??Ｆｉｇ．?２．５?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ａｒｍｓ??２．２装配有限元方法??ＣＡＤ／ＣＡＥ集成的冃的在于实现ＣＡＤ／ＣＡＥ数据一体化，在产品设计过程中可以减??少大量的重复工作量，提高设计效率，降低成本［４３＿４４】。??目前ＣＡＤ和ＣＡＥ的集成方式主要有从ＣＡＤ到ＣＡＥ的集成、从ＣＡＥ到ＣＡＤ的??集成和基于混合模型的集成ｌｉｓｊ。以上三种集成方式主要具有以下缺点：??（１）通过系统外部数据之间的传递进行集成，效率低下，并且不可避免的造成数??据流失，影响集成的精度。??（２）不能保证ＣＡＤ／ＣＡＥ模型数据的一致性，ＣＡＤ模型的更改不能同步传递到ＣＡＥ??模型，后期修改工作量大。??（３）集成方法通用性较低，当需要进行产品族开发时，需要重新建立模型。??对复杂产品的ＣＡＤ／ＣＡＥ集成化建模除了要实现零部件的参数化驱动之外
【参考文献】：
期刊论文
[1]港口移动式高架起重机变幅系统优化仿真实验[J]. 潘志毅,周晓龙,李选朋,黄兆秋. 实验室研究与探索. 2014(10)
[2]大型动臂塔式起重机爬升系统分析[J]. 张兵,潘志毅,王飞,王欣,白朝阳. 建筑机械. 2014(02)
[3]UG二次开发中菜单定制及设计技术实践分析[J]. 梁永江. 中国高新技术企业. 2013(36)
[4]CAD/CAE集成方法及其在动臂塔式起重机上的应用[J]. 李鹏程,郑亚辉,梁宝一,单增海,米成宏. 建设机械技术与管理. 2012(12)
[5]UG参数化设计技术在桥梁支座设计中的应用研究[J]. 朱勇,田怀文. 机械工程与自动化. 2012(06)
[6]超高层建筑动臂式塔式起重机施工技术[J]. 罗宏,龙传尧,涂光辉,张明黄. 施工技术. 2012(20)
[7]基于解析法的轮式起重机主副臂耦合计算起重性能方法的研究[J]. 杜海龙,周振平,赵二飞. 建筑机械. 2012(19)
[8]2500t环轨式起重机抗倾覆稳定性分析[J]. 周奇才,周在磊,李文军,代习伟,叶阜. 机械设计与研究. 2012(04)
[9]机械零部件CAD/CAE集成系统研究[J]. 纪爱敏,黄继承,朱坤. 现代制造工程. 2011(11)
[10]伸缩臂起重机起重性能迭代算法[J]. 刘阚元,高顺德,王欣,陈礼,赵福令. 机械设计. 2011(10)
博士论文
[1]基于CAD/CAE集成模型的塑料注射模优化设计系统[D]. 李庆.华中科技大学 2012
[2]基于CAD/CAE集成技术的开放式参数化结构形状优化设计平台[D]. 戴磊.大连理工大学 2008
[3]磁悬浮精密定位工作台机电一体化CAD/CAE集成研究[D]. 王延风.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2004
硕士论文
[1]基于ANSYS的塔机起重臂结构分析与优化设计[D]. 张灵晓.延边大学 2014
[2]港口移动式高架起重机变幅系统方案设计[D]. 周晓龙.大连理工大学 2014
[3]港口移动式高架起重机变幅系统多目标优化设计[D]. 李儒风.大连理工大学 2013
[4]YTQU160履带式起重机抗倾覆稳定性研究[D]. 张肇伟.长安大学 2012
[5]转台CAD/CAE集成化设计系统的研究与开发[D]. 李鹏程.大连理工大学 2012
[6]基于NX环境下3D-CAPP特征识别与提取[D]. 吴浩.西安工业大学 2011
[7]汽车起重机臂架结构分析与优化设计研究[D]. 薛盼.兰州理工大学 2011
[8]履带起重机起重性能研究与软件开发[D]. 李伟涛.东北大学 2010
[9]列车制动盘CAD/CAE集成设计系统研究[D]. 宋加佳.中南大学 2009
[10]动臂式塔式起重机金属结构有限元分析及其起重臂优化设计[D]. 朱斌.太原理工大学 2009
本文编号：3435798
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
lOm节模型基本参数表达式Fig.2.IBasicparunetefiexpressionoflQmmodel
框模型和有限元模型。??三维线框模型参数的更改会传递到有限元模型中，实现同步更新。以１０ｍ节为例，??对１０ｍ节臂节宽度参数更改，实现了三维线框模型和有限元模型的同步更新，如图２．３。??－９?－??
更改１０ｍ节参数，各个臂节模块会同步更新。以１０ｍ节高度参数修改为例，??将高度参数ｈ由原来的２６００ｒｎｍ修改为３５００ｍｍ，参数修改后相应的各臂节模块三维线??框模趣和有限元均同步更新。如图２．５，左图为修改之前，右图为修改之后。??＿＿?＂＾０??图２．５各臂节模型??Ｆｉｇ．?２．５?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ａｒｍｓ??２．２装配有限元方法??ＣＡＤ／ＣＡＥ集成的冃的在于实现ＣＡＤ／ＣＡＥ数据一体化，在产品设计过程中可以减??少大量的重复工作量，提高设计效率，降低成本［４３＿４４】。??目前ＣＡＤ和ＣＡＥ的集成方式主要有从ＣＡＤ到ＣＡＥ的集成、从ＣＡＥ到ＣＡＤ的??集成和基于混合模型的集成ｌｉｓｊ。以上三种集成方式主要具有以下缺点：??（１）通过系统外部数据之间的传递进行集成，效率低下，并且不可避免的造成数??据流失，影响集成的精度。??（２）不能保证ＣＡＤ／ＣＡＥ模型数据的一致性，ＣＡＤ模型的更改不能同步传递到ＣＡＥ??模型，后期修改工作量大。??（３）集成方法通用性较低，当需要进行产品族开发时，需要重新建立模型。??对复杂产品的ＣＡＤ／ＣＡＥ集成化建模除了要实现零部件的参数化驱动之外
【参考文献】：
期刊论文
[1]港口移动式高架起重机变幅系统优化仿真实验[J]. 潘志毅,周晓龙,李选朋,黄兆秋. 实验室研究与探索. 2014(10)
[2]大型动臂塔式起重机爬升系统分析[J]. 张兵,潘志毅,王飞,王欣,白朝阳. 建筑机械. 2014(02)
[3]UG二次开发中菜单定制及设计技术实践分析[J]. 梁永江. 中国高新技术企业. 2013(36)
[4]CAD/CAE集成方法及其在动臂塔式起重机上的应用[J]. 李鹏程,郑亚辉,梁宝一,单增海,米成宏. 建设机械技术与管理. 2012(12)
[5]UG参数化设计技术在桥梁支座设计中的应用研究[J]. 朱勇,田怀文. 机械工程与自动化. 2012(06)
[6]超高层建筑动臂式塔式起重机施工技术[J]. 罗宏,龙传尧,涂光辉,张明黄. 施工技术. 2012(20)
[7]基于解析法的轮式起重机主副臂耦合计算起重性能方法的研究[J]. 杜海龙,周振平,赵二飞. 建筑机械. 2012(19)
[8]2500t环轨式起重机抗倾覆稳定性分析[J]. 周奇才,周在磊,李文军,代习伟,叶阜. 机械设计与研究. 2012(04)
[9]机械零部件CAD/CAE集成系统研究[J]. 纪爱敏,黄继承,朱坤. 现代制造工程. 2011(11)
[10]伸缩臂起重机起重性能迭代算法[J]. 刘阚元,高顺德,王欣,陈礼,赵福令. 机械设计. 2011(10)
博士论文
[1]基于CAD/CAE集成模型的塑料注射模优化设计系统[D]. 李庆.华中科技大学 2012
[2]基于CAD/CAE集成技术的开放式参数化结构形状优化设计平台[D]. 戴磊.大连理工大学 2008
[3]磁悬浮精密定位工作台机电一体化CAD/CAE集成研究[D]. 王延风.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2004
硕士论文
[1]基于ANSYS的塔机起重臂结构分析与优化设计[D]. 张灵晓.延边大学 2014
[2]港口移动式高架起重机变幅系统方案设计[D]. 周晓龙.大连理工大学 2014
[3]港口移动式高架起重机变幅系统多目标优化设计[D]. 李儒风.大连理工大学 2013
[4]YTQU160履带式起重机抗倾覆稳定性研究[D]. 张肇伟.长安大学 2012
[5]转台CAD/CAE集成化设计系统的研究与开发[D]. 李鹏程.大连理工大学 2012
[6]基于NX环境下3D-CAPP特征识别与提取[D]. 吴浩.西安工业大学 2011
[7]汽车起重机臂架结构分析与优化设计研究[D]. 薛盼.兰州理工大学 2011
[8]履带起重机起重性能研究与软件开发[D]. 李伟涛.东北大学 2010
[9]列车制动盘CAD/CAE集成设计系统研究[D]. 宋加佳.中南大学 2009
[10]动臂式塔式起重机金属结构有限元分析及其起重臂优化设计[D]. 朱斌.太原理工大学 2009
本文编号：3435798
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