基于CAD-CAE混合模板庫的鍛壓機床快速設計、優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著市場需求的分化和買方市場的形成，市場競爭中消費者需求呈現多樣化、差異化和個性化。部分領域的客戶已經開始要求能夠完全定制產品。如何利用快速設計、優(yōu)化來解決這一類個性化產品定制問題，降低產品成本，提高企業(yè)響應速度成為眾多學者關注的問題，也是本文的主要研究內容。 論文首先分析了目前鍛壓機床企業(yè)面臨的問題，結合國內外快速設計、優(yōu)化方法的研究情況，指出了目前鍛壓機床設計、優(yōu)化中的一些不足之處，最后提出了論文解決的關鍵問題和研究意義。

2、 針對目前鍛壓機床設計過程與優(yōu)化過程集成度不高的問題，本文嘗試建立了能同時兼容設計與優(yōu)化這兩個環(huán)節(jié)所需要的鍛壓機床CAD/CAE混合模板庫。將快速高效的參數化方法從一般的模型設計深入到有限元結構仿真分析，以實現在調整設計參數之后能夠迅速得到新的設計模型，并迅速得到對新的設計模型的分析結果。在此基礎上，提出了基于混合模板庫的鍛壓機床產品快速設計、優(yōu)化的技術體系結構。 隨后，本文結合基于特征的有限元模型的抽象與簡化原理，并基于

3、Pro/Engineer闡述了從CAD模型到CAE模型建立過程。以仿蜂窩結構的鍛壓機床橫梁為例，論述了利甩APDL立了其參數化有限元分析模型的方法。然后使用XML語言描述了基于APDL的參數化有限元分析模型，并采用XSD定義了其前處理，后處理的過程，為結合客戶需求快速建立有限元分析模型提供了基礎。 作為混合模型庫的鍛壓機床產品快速設計、優(yōu)化方法的一種具體實現，本文提出了一種新的產品設計模式一客戶需求驅動的鍛壓機床產品快速設計系統

4、。該系統從客戶需求出發(fā)，得到產品設計需求目標，并采用設計結構矩陣(DSM)來進行設計活動的協調安排。然后通過模板匹配，提取混合模型庫中的CAD模板信息，再根據設計知識快速求解設計參數。對于這種新型設計模式采用到的各項技術，結合Pro/Engineer平臺的強大三維建模功能，利用Pro/Toolkit開發(fā)工具在Pro/Engineer中給出了系統的實現，提供了成功的具體應用實例。 然后本文闡述了利用混合模板庫，結合客戶需求快速建立

5、有限元分析模型。為此首先介紹了產品CAE有限元模型的快速建立過程中的數據流向、有限元分析特征的確定以及從混合模板庫中CAE模板信息的提取方法。其次介紹了基于XML的通用數據交換技術，CAD/CAE模型數據XML表達，最后介紹了鍛壓機床典型產品CAD/CAE模型快速設計、優(yōu)化系統實現。 應用前文建立的有限元分析模板，本文嘗試將Kagome和Triangle蜂窩結構應用于液壓機橫梁，進行結構創(chuàng)新性設計。其中針對由于Kagome結構突