水草收割船切割裝置參數(shù)化建模及有限元分析.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)出現(xiàn)之后，CAD技術(shù)從無到有，經(jīng)歷了迅速發(fā)展的過程。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)也因其快速、高效的特點(diǎn)越來越多地運(yùn)用到設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中。本課題針對(duì)白洋淀特定水域設(shè)計(jì)研發(fā)了專用型水草收割船，并對(duì)其重要的工作部件之一——切割裝置進(jìn)行了參數(shù)化建模和有限元分析。采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，研發(fā)周期長，產(chǎn)品性能往往達(dá)不到預(yù)期效果。本文結(jié)合參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)、二次開發(fā)技術(shù)、有限元分析技術(shù)等，對(duì)切割裝置進(jìn)行了研究，為其實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化提供依據(jù)。
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2、研究了水草收割船的類型及國內(nèi)外現(xiàn)狀，深入分析了水草收割船的作業(yè)環(huán)境，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定水草收割船主要的性能參數(shù)及尺寸參數(shù)，初步明確整個(gè)工作系統(tǒng)的構(gòu)成，繼而得出切割裝置有關(guān)參數(shù)值。使用Pro/E三維軟件，結(jié)合二次開發(fā)技術(shù)，在VS2008開發(fā)環(huán)境中，利用Pro/TOOLKIT應(yīng)用程序進(jìn)行編程，對(duì)構(gòu)建切割裝置參數(shù)化建模平臺(tái)進(jìn)行了深入的研究。同時(shí)借助專業(yè)有限元分析軟件ANSYS對(duì)切割裝置的主要零件進(jìn)行有限元分析，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。
　　

3、對(duì)切割裝置零部件進(jìn)行初步選型，設(shè)計(jì)計(jì)算確定相關(guān)參數(shù)?；诟髁慵奶卣鳎页霆?dú)立參數(shù)及非獨(dú)立參數(shù)，以及非獨(dú)立參數(shù)與獨(dú)立參數(shù)的關(guān)系式。在Pro/E軟件中建立零件的三維模型，設(shè)置參數(shù)及關(guān)系，作為參數(shù)化建模的驅(qū)動(dòng)模型，利用Pro/E自帶的Pro/TOOLKIT二次開發(fā)工具對(duì)Pro/E系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展，包括添加菜單欄菜單、創(chuàng)建對(duì)話框。通過編寫程序，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的賦值、調(diào)用，以及在驅(qū)動(dòng)模型上的更新，再生為新的零件模型，并采用程序控制方法進(jìn)行零件的自動(dòng)裝

4、配。在Pro/E軟件中利用CAD模塊進(jìn)行干涉檢驗(yàn)，確保結(jié)構(gòu)的合理性。
　　 產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后通常要對(duì)其主要零部件進(jìn)行分析校核。傳統(tǒng)的方法計(jì)算量大，效率低，計(jì)算精準(zhǔn)度不高。本文借助有限元分析軟件ANSYS對(duì)切割裝置中的護(hù)刃器梁進(jìn)行了強(qiáng)度校核，得到應(yīng)力和變形云圖及數(shù)值，并根據(jù)分析計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行數(shù)值與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果再進(jìn)行靜力學(xué)分析，驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果的正確性。
　　 切割裝置參數(shù)化建模平臺(tái)簡化了零件設(shè)計(jì)過程，縮短了設(shè)計(jì)周