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木质素纤维添加设备的现代设计方法研究
作 者: 陈敏捷
导 师: 杨人凤
学 校: 长安大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: Pro/E 木质素纤维添加设备 参数化设计 自动装配 优化设计 仿真
分类号: TH12
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 39次
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内容摘要
近年来,CAD/CAM技术越来越广泛地应用到机械设计中来,并取得了很好的应用效果。在筑路机械方面,这种尝试也相当普遍。随着筑路机械的大量使用,新产品的设计研发日新月异。在市场竞争中,谁的产品先上市,往往决定着谁在市场竞争中占优势。如若能将计算机辅助设计技术引入进来,缩短产品开发周期,将具有重要意义。本论文就是在这样的背景下进行参数化设计、优化设计和仿真的研究工作的。首先,论文进行了4000型木质素纤维添加设备主要零部件的设计和配件的选型。在此基础上,采用Visual C++吾言和Pro/E自带的开发工具Pro/TOOLKIT相结合的方法在Pro/E上进行二次开发,生成纤维添加设备主要零部件参数化设计与装配系统。在该系统中,只要输入纤维添加设备的设备型号,而不需要重复进行设计计算,就可以准确生成所需型号的三维零部件模型;不用人工定义复杂的装配约束,系统就可以将生成的零部件进行自动装配,生成各个机构的装配模型。该参数化设计系统将设计计算、参数化设计和自动装配等功能综合到一起,具有较好的智能性和自动性,大大提高了纤维添加设备的设计效率和质量,降低了产品的开发成本,有较好的应用前景。同时,这对其余产品的参数化设计,也有一定的借鉴作用。其次,建立纤维添加设备螺旋输料机构质量和效率双目标优化的数学模型,利用Matlab7.1的优化工具箱对该数学模型进行求解,并最终达到了螺旋输料机构在质量最小情况下效率最高的目标。优化设计不仅使该机构的结构得到了优化,并提高了设计效率,有实用价值。最后,将建立的纤维添加设备打散机构的虚拟样机进行干涉检查,并导入仿真分析软件ADAMS中进行打散工作的仿真,并输出打散叶片位移和角速度的曲线图,证明了创建虚拟样机的正确性。将仿真技术运用进来,对提高产品设计效率有一定作用。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第一章 绪论 10-19 1.1 课题研究背景 10-15 1.1.1 木质素纤维添加设备的发展概述 10-11 1.1.2 CAD技术的发展现状与趋势 11-13 1.1.3 参数化设计的概述 13-14 1.1.4 优化设计的概述 14-15 1.1.5 虚拟样机技术的概述 15 1.2 本课题的研究意义 15-17 1.3 课题研究的主要内容 17-19 第二章 木质素纤维添加设备主要零部件的结构设计 19-29 2.1 木质素纤维添加设备的结构与工作原理 19-21 2.1.1 木质素纤维添加设备的基本结构 19-20 2.1.2 木质素纤维添加设备的工作原理 20-21 2.2 木质素纤维添加设备的设计思路 21 2.3 4000型木质素纤维添加设备主要零部件的结构设计 21-28 2.3.1 料仓与打散机构主要尺寸计算 22-25 2.3.2 输料机构主要尺寸计算 25-27 2.3.3 其他配件的选型 27-28 2.4 本章小结 28-29 第三章 基于PRO/E的木质素纤维添加设备主要零部件参数化建模 29-42 3.1 参数化设计技术 29-30 3.2 PRO/E软件的介绍 30-31 3.3 PROGRAM参数化建模方法 31-33 3.4 木质素纤维添加设备主要零部件的参数化建模与自动装配 33-41 3.4.1 螺旋输料机构的参数化建模过程 33-37 3.4.2 打散机构的自动装配 37-41 3.5 本章小结 41-42 第四章 基于PRO/TOOLKIT参数化设计系统的二次开发 42-59 4.1 基于PRO/TOOLKIT二次开发的基础知识 42-47 4.1.1 Pro/TOOLKIT的介绍 42 4.1.2 基于Pro/TOOLKIT的二次开发过程 42-47 4.2 木质素纤维添加设备主要零部件参数化设计系统的二次开发过程 47-53 4.2.1 参数化设计系统的总体框架 47-48 4.2.2 系统菜单与子菜单的设计 48-49 4.2.3 系统用户对话框的设计 49-51 4.2.4 源程序的详细设计 51-52 4.2.5 程序的编译、注册与运行 52-53 4.3 木质素纤维添加设备主要零部件参数化设计系统的展示与应用 53-58 4.3.1 参数化设计流程 54 4.3.2 参数化设计系统的展示 54-58 4.4 本章小结 58-59 第五章 木质素纤维添加设备螺旋输料机构的优化设计 59-70 5.1 前言 59 5.2 优化设计的基本理论 59-62 5.2.1 优化设计的数学模型 59-60 5.2.2 优化设计的迭代计算及收敛条件 60-62 5.3 木质素纤维添加设备螺旋输料机构优化数学模型的建立 62-67 5.3.1 设计要求 62 5.3.2 变量设置 62-63 5.3.3 目标函数的建立 63 5.3.4 约束函数的建立 63-66 5.3.5 总体优化设计数学模型的建立 66-67 5.4 优化结果分析 67-69 5.5 本章小结 69-70 第六章 基于虚拟样机技术的打散机构运动仿真分析 70-77 6.1 基于PRo/E软件的虚拟装配与干涉检查 70-72 6.2 ADAMS软件的简介 72 6.3 打散机构的运动仿真 72-76 6.3.1 仿真过程 72-74 6.3.2 仿真结果与分析 74-76 6.4 本章总结 76-77 结论与建议 77-78 参考文献 78-80 致谢 80
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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械设计、计算与制图
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