通用桥式起重机结构CAD/CAE分析设计系统研究

发布时间：2021-01-19 03:19

　　桥式起重机在工业生产过程中扮演着非常重要的角色。本文以通用桥式起重机为例,在传统设计模式的基础上应用参数化技术、CAD技术、CAE技术等设计方法,针对其桥架结构计算复杂、分析工作量大等特点,提出了设计计算、三维建模、有限元分析以及生成设计说明书的一体化解决方案,缩短了起重机械产品的设计周期,减轻了设计人员工作量。本文利用C#编程语言在Visual Studio 2012开发环境中进行程序设计,通过调用Solid Works 2012进行参数化零部件的自动建模及其各零部件之间的参数化装配,将建好的桥架结构三维模型直接导入其自身插件Simulation中进行有限元分析。验证桥架结构在极端工况下,其主梁危险截面的静强度和静刚度。在此基础上,开发出“桥式起重机偏轨箱形梁建模及分析系统”,该系统分为桥架结构设计模块、桥架整体建模模块、桥架装配模块、有限元分析模块、设计说明书生成模块等。本课题在同一个系统上实现了通用桥式起重机的桥架结构的校核、参数化三维建模、参数化装配、参数化有限元分析、设计说明书生成等功能。减轻设计人员的工作强度,提高了桥式起重机的设计效率。 

【文章来源】：太原科技大学山西省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 桥式起重机发展现状
        1.2.1 桥式起重机简介
        1.2.2 桥式起重机的发展趋势
    1.3 CAD/CAE现状与发展
        1.3.1 CAD的概况及发展趋势
        1.3.2 CAE的概况及发展趋势
        1.3.3 CAD/CAE的集成特点
    1.4 课题的提出及所做的主要工作
        1.4.1 课题提出的背景及意义
        1.4.2 课题研究的主要内容及路线方法
    1.5 本章小结
第二章 桥式起重机偏轨箱形双梁桥架结构设计
    2.1 桥式起重机箱形梁桥架简介
    2.2 设计方法
    2.3 通用桥式起重机桥架结构的计算载荷
        2.3.1 固定载荷
        2.3.2 移动载荷
        2.3.3 冲击载荷
        2.3.4 起、制动惯性载荷
        2.3.5 偏斜运行时的水平侧向载荷
        2.3.6 扭转载荷
    2.4 主梁的强度、刚度、稳定性验算
        2.4.1 静强度验算
        2.4.2 刚度验算
        2.4.3 稳定性验算
    2.5 本章小结
第三章 Solid Works二次开发技术与设计说明书生成技术
    3.1 Solid Works软件介绍
    3.2 二次开发的目的及意义
    3.3 基于C#二次开发 Solid Works 的思路
    3.4 宏录制方法及意义
    3.5 Solid Works函数类库的建立
    3.6 基于Solid Works的参数化建模技术
        3.6.1 基于尺寸驱动的参数化建模
        3.6.2 基于特征驱动法的参数化建模
        3.6.3 桥机模型的自动装配
    3.7 桥式起重机设计说明书自动生成
    3.8 本章小结
第四章 基于Solid Works simulation二次开发的桥架结构分析
    4.1 有限元分析法
    4.2 Solid Works Simulation简介
        4.2.1 Solid Works Simulation的发展历程
        4.2.2 Solid Works Simulation的使用特点
        4.2.3 有限元模型的建立与求解
    4.3 利用 C#对 Solid Works Simulation 进行二次开发
        4.3.1 Solid Works simulation API对象模型
        4.3.2 Solid Works Simulation插件的添加方法
        4.3.3 利用 C#对 Solid Works simulation 功能的调用
    4.4 通用桥式起重机参数化有限元分析的实现
        4.4.1 前处理
        4.4.2 分析
        4.4.3 后处理
    4.5 本章小结
第五章 CAD/CAE设计系统
    5.1 软件系统开发目标及开发环境
    5.2 软件的总体结构
    5.3 软件运行
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考 文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SolidWorks Simulation的随车起重机吊臂有限元分析[J]. 冯立浩.  机械工程师. 2011(05)
[2]面向大规模定制的桥式起重机快速设计系统[J]. 王宗彦,吴淑芳,肖利民,陆春月.  机械管理开发. 2009(S1)
[3]基于COM+ VC+ Word技术的产品设计说明书自动化研究[J]. 徐格宁,冯晓蕾,陶元芳,杨瑞刚.  中国工程机械学报. 2009(03)
[4]国内外起重机的特点和发展趋势[J]. 姜国勇,原韶坤,臧小惠.  内江科技. 2008(12)
[5]系列起重机产品快速设计方法研究[J]. 张立国,吴淑芳,秦慧斌,王宗彦.  机械设计. 2008(04)
[6]用VC++对SolidWorks进行二次开发[J]. 陶元芳,安喜平,于万成,潘鲜.  太原科技大学学报. 2006(02)
[7]SolidWorks的二次开发方法比较[J]. 王晓丽,季忠.  现代制造技术与装备. 2006(02)
[8]桥式起重机桥架的计算机辅助设计[J]. 姚爱英,李志峰.  太原理工大学学报. 2004(06)
[9]计算机辅助工程（CAE）发展现状及其应用综述[J]. 杨朝丽.  昆明大学学报. 2003(02)
[10]模块化设计与参数化绘图[J]. 郑荣,庞茂,张亮有.  太原重型机械学院学报. 2003(01)

博士论文
[1]参数化设计理论的研究[D]. 戴春来.南京航空航天大学 2002

硕士论文
[1]通用桥式起重机结构理论建模与CAD系统开发[D]. 李宏娟.太原科技大学 2008
[2]面向产品的参数化模块设计技术及其应用研究[D]. 苏丹.西安理工大学 2007
[3]门式起重机三维参数化及模块化设计系统的开发研究[D]. 乔慧丽.武汉科技大学 2005



本文编号：2986228