基于CATIA平臺的鐵道車輛車軸參數(shù)化CAD系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著鐵路運輸事業(yè)高速化發(fā)展和信息技術的日新月異，用戶對提高產品設計質量和效率的要求越來越高。目前市場上主流的三維CAD軟件都具有行業(yè)通用性，但是所有的客戶需求都具有個性化，因此，進行三維設計軟件二次開發(fā)，實現(xiàn)專業(yè)設計的需求具有重要意義。鐵道車輛車軸作為鐵道車輛轉向架關鍵零部件之一，由于其結構相對于其他零部件結構標準化程度高，對其進行參數(shù)化設計系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)車軸設計和強度計算集成具有重要的工程實踐意義。
　　系統(tǒng)介紹基于CATIA

2、V5平臺二次開發(fā)的主要方式和基本原理，利用CATIA V5CAA二次開發(fā)技術開發(fā)車軸參數(shù)化設計系統(tǒng)，將靈活性高于傳統(tǒng)參數(shù)化設計的變結構體參數(shù)化設計方法引入CATIA V5平臺，設計出與CATIA界面深度貼合的鐵道車輛車軸參數(shù)化設計和強度分析操作界面，系統(tǒng)具有更新、擴充和維護車軸模板庫的功能。
　　采用CATIA高級仿真模塊的網(wǎng)格自動生成技術，對車軸實體表面用四邊形網(wǎng)格進行離散化處理，生成車軸離散模型，方便對車軸進行力矩及節(jié)點應力和

3、安全系數(shù)的求解;利用CATIA三維建模功能抽象出車軸受力分析模型，創(chuàng)建車軸載荷加載界面，實現(xiàn)車軸載荷加載過程的可視化。在CATIA中自定義載荷屬性并以箭頭表示，能夠實現(xiàn)車軸載荷類型、位置、方向和大小可視化指定，并可針對不同工況以車軸受力模型為基礎進行加載和輸出，并根據(jù)力學原理進行車軸載荷求解。
　　以二次開發(fā)技術為基礎，實現(xiàn)了車軸求解參數(shù)如應力集中系數(shù)、許用應力、過盈配合區(qū)域、危險截面的可視化指定;根據(jù)EN13103和EN1310

4、4標準中規(guī)定的車軸應力分析方法進行強度校核計算，實現(xiàn)車軸力矩、節(jié)點應力及安全系數(shù)的求解計算。
　　本文研究利用OpenGL進行云圖可視化的基本原理，以C++和OpenGL圖形處理接口開發(fā)車軸應力和安全系數(shù)云圖可視化系統(tǒng)，調用EXCEL中的線圖處理技術，實現(xiàn)車軸彎矩圖以及危險截面計算結果的線圖顯示。
　　鐵道車輛車軸參數(shù)化CAD系統(tǒng)實現(xiàn)了車軸CAD設計和強度分析的集成，驗證了在CATIA V5平臺進行鐵道車輛相關零部件二次開發(fā)