木托盘的参数化设计及其应用

发布时间：2017-06-10 22:17

  本文关键词：木托盘的参数化设计及其应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自托盘出现以来，它已经存在于世界的每一间工厂，每一个车间。半个多世纪过去了，经过巨大的发展和变革，越来越多种类的托盘被发明出来，它作为一个个活动的平台，将产品包装成一个个单元，组成了物流业重要的一环。 就国内来说，80%的托盘使用的都是相对廉价、易于加工的木材，每年新出货的木托盘有将近两千万个，，提高木托盘的生产开发效率是一件非常有现实意义的事。本文综合利用Pro/E(Pro ENGINEER)软件、Pro Program参数化工具、Pro/Toolkit二次开发工具、MFC技术和VS2005(Microsoft VisualStudio2005)软件，通过Pro/E系统的二次开发，完成了木托盘参数化系统的设计，使得木托盘的三维建模变得非常直观、高效，并成功的应用在了木托盘的CAE研究和开发生产中。 本文完成了木托盘的参数化建模，本文首先对如今市场上广泛流通的木托盘种类进行了梳理，根据一定的规律进行了分类。然后使用Pro/E软件，按照常规尺寸为每一类托盘进行三维建模，并提取每一类木托盘的关键参数，列出其中的自变量和因变量，以及得到因变量关于自变量的关系式。最后使用Pro/E的Pro/Program参数化程序进行程序编程设计，使得三维基础模型参数化，以完成参数化建模。 然后，建立了以MFC技术为基础的木托盘参数程序主体结构，利用动态链接库将菜单程序、UI对话框程序、控制程序和Pro/E软件链接起来，成为一个整体。菜单程序用于控制参数化系统在Pro/E中各级菜单的排列方式，它由VS2005基于Pro/Toolkit的函数编写，加上各级菜单显示的文本文件，构成了一个完整的菜单。UI对话框程序和控制程序是一体的，同样使用VS2005基于Pro/Toolkit函数编写，本文使用资源文件设定UI对话框上字符和对话框的显示，使用控制程序将UI对话框中用户输入的参数与木托盘参数化模型的参数关联起来，同时控制模型基于这些参数进行再生。最后编写了系统的启动程序，使得木托盘参数化设计系统成为Pro/E的一个辅助应用程序，能够方便快捷的随时调用。 最后，本文论述了木托盘参数化设计系统在CAE研究和生产活动中的应用。其中，就该系统在CAE研究中的应用而言，在Pro/E中注册该参数化设计程序后，通过输入托盘关键数据，可以通过托盘参数化设计系统得到相应的托盘模型，进而进行CAE分析。本文以双面四向进叉平托盘为例，使用该系统生成所有模型的建模，进而完成CAE模型结构数据的输入和有限元模型的创建，使用ANSYS Workbench软件完成材料参数的输入，最后进行分析计算和计算结果的评判。本文设计了改变托盘翼宽、托盘梁厚和托盘面板厚度不同自变量的三组对比实验，通过该程序得到各自托盘在相同边界条件下的总变形量、等效弹性应力和等效应变等结果，并对各组结果的云图和最大值进行了对比，发现了托盘翼宽、梁厚和面板厚度与托盘强度性能数据的影响关系。 通过三组对比试验需要建立十四个托盘模型这一现象，直观的反应了木托盘参数化系统应用在CAE研究中优势。而对于木托盘参数化设计系统在生产活动中的应用，主要表现在快速生产响应方面，通过该系统，选择合适的结构和尺寸后，可以快速导出托盘的三维图，使用Pro/E转化为三视图，进而得到工程图以用于生产，有效的提高了木托盘的开发生产效率。
【关键词】：托盘 参数化建模 参数化设计 二次开发 计算机辅助设计
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH692.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 目录10-13
• 1 绪论13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 参数化设计的国内外发展现状14-15
• 1.3 托盘 CAE 的国内外发展现状15-17
• 1.4 课题研究的内容17-19
• 1.4.1 木托盘的参数化设计17-18
• 1.4.2 用户界面的设计18
• 1.4.3 UI 对话框的设计18
• 1.4.4 Pro/Toolkit 二次开发程序的设计18
• 1.4.5 木托盘参数化应用于 CAE 分析18-19
• 1.4.6 木托盘参数化系统在生产活动中的应用19
• 1.5 课题研究的意义19-20
• 2 木托盘参数化设计系统开发环境与方法简介20-31
• 2.1 Pro/E 软件简介20
• 2.2 Pro/E 参数化建模方法20-21
• 2.3 Pro/E 二次开发21-28
• 2.3.1 Pro/E 二次开发工具简介21-22
• 2.3.2 Pro/Toolkit 二次开发工具包22-24
• 2.3.3 Pro/Toolkit 的工作模式24
• 2.3.4 动态链接库的工作原理24-25
• 2.3.5 Pro/Toolkit 二次开发的步骤25-28
• 2.4 Microsoft Visual Studio 2005 简介28-30
• 2.5 小结30-31
• 3 运输包装用托盘的参数化建模31-44
• 3.1 单面使用双向进叉无翼平托盘的参数化建模35-38
• 3.1.1 托盘变量的确定35
• 3.1.2 尺寸关系确定35-37
• 3.1.3 Pro/Program 程序编写37-38
• 3.2 双面使用四向进叉无翼平托盘的参数化设计38-41
• 3.2.1 托盘变量的确定38-39
• 3.2.2 尺寸关系确定39
• 3.2.3 Pro/Program 程序编写39-41
• 3.3 双面使用四向进叉有翼平托盘的参数化设计41-43
• 3.3.1 托盘变量的确定41-42
• 3.3.2 尺寸关系确定42
• 3.3.3 Pro/Program 程序编写42-43
• 3.4 小结43-44
• 4 木托盘的参数化系统设计44-59
• 4.1 菜单设计44-49
• 4.1.1 菜单术语简介44
• 4.1.2 菜单操作基本函数44-48
• 4.1.3 信息文本的编写48-49
• 4.1.4 菜单设计效果49
• 4.2 UI 对话框设计49-53
• 4.2.1 资源文件50-53
• 4.2.2 UI 对话框控制程序的编写53
• 4.3 Pro/Toolkit 参数化程序的设计53-56
• 4.4 参数化程序的运行56-58
• 4.5 小结58-59
• 5 木托盘的参数化设计的应用59-74
• 5.1 木托盘的参数化设计在 CAE 中的应用59-72
• 5.1.1 有限元分析法简介59-60
• 5.1.2 ANSYS Workbench 软件介绍60
• 5.1.3 ANSYS Workbench 的分析准备60-62
• 5.1.4 托盘无翼与有侧翼的强度对比62-67
• 5.1.5 托盘不同厚度纵梁的强度对比67-69
• 5.1.6 托盘不同厚度顶铺板的强度对比69-72
• 5.2 木托盘的参数化设计在生产快速响应中的作用72-73
• 5.3 小结73-74
• 6 总结和展望74-76
• 6.1 结论74
• 6.2 本文的创新点74-75
• 6.3 展望75-76
• 参考文献76-80
• 附录 A：木托盘参数化系统菜单设计程序代码80-87
• 攻读学位期间发表的学术论文87-88

【参考文献】

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  本文关键词：木托盘的参数化设计及其应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：440118