【摘要】：隨著21世紀經(jīng)濟快速發(fā)展的全球化,起重機械的應用遍及了機械工程的各個領(lǐng)域范圍,一方面使得機械行業(yè)競爭比較激烈,另一方面客戶對于起重機的要求也越來越高,為了滿足這種要求,需開發(fā)出一套能夠提高起重機設(shè)計和分析效率的CAD/CAE軟件系統(tǒng),使得該系統(tǒng)能夠解決傳統(tǒng)設(shè)計方法中的一些缺點,如設(shè)計周期長、工作量繁重、質(zhì)量不統(tǒng)一等問題。本文章以廣義模塊化為基礎(chǔ),采用C#高級編程語言對門式起重機CAD/CAE進行軟件系統(tǒng)的集成,開發(fā)出一套既方便快捷又準確可靠的門式起重機軟件設(shè)計系統(tǒng)。本文章研究的主要內(nèi)容如下:1)通過對門式起重機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及對門式起重機金屬結(jié)構(gòu)特點的分析,提出了本文研究的總方案和技術(shù)流程。2)采用了許用應力法和極限狀態(tài)法兩種現(xiàn)代設(shè)計方法對U型門式起重機進行了金屬結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計計算和校核,并對兩種方法下的計算結(jié)果進行了對比。3)利用C#語言對SolidWorks進行二次開發(fā),建立功能函數(shù)類庫,通過對函數(shù)的調(diào)用,采用尺寸驅(qū)動和模型驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)了對門式起重機在廣義模塊化下的三維模型和二維工程圖的參數(shù)化建模。4)運用APDL語言對U型門式起重機進行參數(shù)化建模,并通過通訊進程的方法把ANSYS軟件集成到C#語言中,實現(xiàn)了U型門式起重機的有限元參數(shù)化自動建模和分析。5)結(jié)合以上研究內(nèi)容,通過對軟件系統(tǒng)的集成,開發(fā)出了一套基于C#語言和廣義模塊化的門式起重機CAD/CAE軟件設(shè)計系統(tǒng),通過本文中的工程實例可以看出,此軟件設(shè)計系統(tǒng)大大提高了門式起重機的設(shè)計計算和分析的效率,并能夠滿足預期的要求。
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH213.5
【圖文】：

此外這些圖紙的設(shè)計大多數(shù)都是采用傳統(tǒng)的力學方法來設(shè)計的，將起重機的結(jié)構(gòu)模型簡化為簡單的板或者梁進行分析計算，而且在對起重機進行強度、剛度和穩(wěn)定性的驗證過程中選擇很大的安全系數(shù)，這往往會導致結(jié)構(gòu)體積偏大，浪費材料的現(xiàn)象。相比現(xiàn)代設(shè)計方法，傳統(tǒng)的設(shè)計方法存在很多的缺陷，不能夠滿足現(xiàn)代設(shè)計方法的需求和發(fā)展，歸其原因主要存在以下兩點：1）傳統(tǒng)的設(shè)計方法中所用到的學科太單一化，模型簡化太嚴重；2）沒有投入其它大設(shè)備和軟件，但計算結(jié)果與實際相差太多，在設(shè)計過程中缺乏全面性的考慮，使得模型結(jié)構(gòu)尺寸太大，造成產(chǎn)品制造費用增加浪費大量的資源。

此外這些圖紙的設(shè)計大多數(shù)都是采用傳統(tǒng)的力學方法來設(shè)計的，將起重機的結(jié)構(gòu)模型簡化為簡單的板或者梁進行分析計算，而且在對起重機進行強度、剛度和穩(wěn)定性的驗證過程中選擇很大的安全系數(shù)，這往往會導致結(jié)構(gòu)體積偏大，浪費材料的現(xiàn)象。相比現(xiàn)代設(shè)計方法，傳統(tǒng)的設(shè)計方法存在很多的缺陷，不能夠滿足現(xiàn)代設(shè)計方法的需求和發(fā)展，歸其原因主要存在以下兩點：1）傳統(tǒng)的設(shè)計方法中所用到的學科太單一化，模型簡化太嚴重；2）沒有投入其它大設(shè)備和軟件，但計算結(jié)果與實際相差太多，在設(shè)計過程中缺乏全面性的考慮，使得模型結(jié)構(gòu)尺寸太大，造成產(chǎn)品制造費用增加浪費大量的資源。

1.3.2 課題研究的技術(shù)路線課題研究的技術(shù)路線如圖1.3 所示，首先對門式起重機應用許用應力法和極限狀態(tài)法進行金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計，然后再運用廣義模塊化的原理對模塊進行劃，通過設(shè)計得到的參數(shù)將用于以下兩個方面：（1）結(jié)合上面的技術(shù)路線圖 ， 通 過 C# 語 言 實 現(xiàn) 對SolidWorks 軟件進行二次開發(fā)，利用設(shè)計所得到的參數(shù)對模塊進行驅(qū)動和更新，生成門機結(jié)構(gòu)的整體三維模型和詳細的二維工程圖。（2）利用 APDL 語言在 ANSYS 中生產(chǎn)有限元模型，對門式起重機模型進行靜力學分析。最后運用 C#高級語言在 Visual Studio 2012 平臺上對以上的步驟進行整合，最終開發(fā)出一套基于廣義模塊化的門式起重機 CAD/CAE 軟件系統(tǒng)。圖 1.3 課題研究的結(jié)構(gòu)框架Fig.1.3 The framework of the research

【參考文獻】

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本文編號：2776452