基于SolidWorks的管壳式换热器辅助设计软件研究

发布时间：2017-10-13 13:07

  本文关键词：基于SolidWorks的管壳式换热器辅助设计软件研究

  更多相关文章： 换热器 SolidWorks软件 UML MVC 二次开发

【摘要】：管壳式换热器广泛应用于电力、化工、冶金等领域,在工业生产过程中占有重要地位。改善管壳式换热器的性能,减少换热过程中热量的不可逆耗散,这对于提高能源利用率具有重要意义。但是,由于管壳式换热器设计涉及很多零部件的参数变量,如何通过设定换热参数来自动计算、设计和生成满足换热要求的管壳式换热器具有一定难度。本文完成了基于SolidWorks平台的管壳式换热器辅助设计软件的研发。在软件的设计阶段,按照面向对象的思想,采用UML对管壳式换热器设计软件进行统一建模,实现了软件结构的高内聚和低耦合。软件采用MVC架构,分解了软件开发模块,并应用多种GoF设计模式,优化了代码结构。在软件的开发阶段,实现了管壳式换热器设计软件以COM组件形式对SolidWorks的二次开发和调试。采用COM组件形式完成了Matlab与Visual C++的混合编程,获取了Matlab中流体物性参数计算模块的计算结果。依据管壳式换热器相关行业规范和国家标准,建立了零件尺寸标准数据库、流体物性参数数据库和图表数据库。根据尺寸驱动和程序驱动两种SolidWorks参数化设计方法的基本特征,实现了管壳式换热器设计软件中零部件绘制和整体装配,构建了完整的管壳式换热器设计软件。本文通过MFC向导对话框机制实现了软件的流程化操作界面,用户根据换热要求输入管壳式换热器设计的相关热力参数和结构选项。给出了管壳式换热器设计相关计算公式并进行了计算公式的代码实现,主要包括热力计算、结构计算和阻力计算。设计计算完成后,软件以界面列表和Excel文件两种方式输出计算结果。本文最后完成了软件使用说明等文档的编写。本文研发的基于SolidWorks的管壳式换热器辅助设计软件实现了面向对象的软件开发,具有清晰的代码结构和高内聚低耦合的软件框架。软件实现了多种结构类型管壳式换热器的自动化计算与设计,节省了管壳式换热器设计时间,提高了管壳式换热器的设计质量,达到了在管壳式换热器设计阶段节省人力物力的效果。
【关键词】：换热器 SolidWorks软件 UML MVC 二次开发
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK172;TP391.72
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 主要符号表13-14
• 第1章 绪论14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.1.1 管壳式换热器研究背景14-15
• 1.1.2 CAD二次开发技术概述15
• 1.2 研究现状15-18
• 1.3 研究意义18
• 1.4 本文主要工作18-20
• 第2章 管壳式换热器软件的系统设计20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 软件需求分析20-21
• 2.3 面向对象的UML统一建模21-29
• 2.3.1 面向对象建模思想21-22
• 2.3.2 用例图22-25
• 2.3.3 类图25-28
• 2.3.4 活动图28-29
• 2.4 软件MVC架构29-32
• 2.4.1 MVC架构设计29-30
• 2.4.2 MVC分层实现30-31
• 2.4.3 MVC应用意义31-32
• 2.5 软件设计模式应用32-34
• 2.5.1 单例模式32-33
• 2.5.2 工厂模式33-34
• 2.5.3 代理者模式34
• 2.6 小结34-36
• 第3章 管壳式换热器软件的系统实现36-54
• 3.1 引言36
• 3.2 软件开发环境选择36-37
• 3.3 COM组件应用37-38
• 3.3.1 COM组件实现方式37
• 3.3.2 COM组件调试流程37-38
• 3.4 Matlab与Visual C++混合编程38-42
• 3.4.1 混合编程实现方式38-39
• 3.4.2 混合编程实现流程39-40
• 3.4.3 Matlab与Visual C++间的数据传递40-42
• 3.5 数据库设计42-48
• 3.5.1 数据库配置42-44
• 3.5.2 数据库应用44-48
• 3.6 SolidWorks二次开发技术48-52
• 3.6.1 参数化设计48-49
• 3.6.2 尺寸驱动法49-51
• 3.6.3 程序驱动法51-52
• 3.7 小结52-54
• 第4章 管壳式换热器设计计算与结果展示54-78
• 4.1 引言54
• 4.2 传热流动计算54-60
• 4.2.1 流体物性参数54-56
• 4.2.2 平均温差计算56-57
• 4.2.3 流动阻力计算57-60
• 4.3 结构设计与计算60-62
• 4.3.1 结构计算内容60-61
• 4.3.2 零部件选取与设计61-62
• 4.4 软件运行基本设定62-65
• 4.4.1 参数输入设定62
• 4.4.2 软件使用说明62-65
• 4.5 管壳式换热器部分零件绘制65-73
• 4.5.1 折流板65-66
• 4.5.2 分程隔板66-68
• 4.5.3 管板68-70
• 4.5.4 法兰70-72
• 4.5.5 支座72-73
• 4.6 管壳式换热器生成结果展示73-76
• 4.6.1 整体装配73-74
• 4.6.2 工程图74
• 4.6.3 结果输出74-76
• 4.7 软件功能综述76-77
• 4.8 小结77-78
• 第5章 总结与展望78-80
• 5.1 总结78-79
• 5.2 展望79-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-86
• 附录A 程序驱动法-一管程弓形折流板绘制部分源代码86-90
• 附录B 程序驱动法-左支座装配部分源代码90-96
• 学位论文评阅及答辩情况表96

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本文编号：1025007