【摘要】：參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程是指從功能分析到創(chuàng)建參數(shù)化模型的整個(gè)過(guò)程。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法作為一種全新的設(shè)計(jì)方法現(xiàn)在已廣泛被工業(yè)界所采用。它所具有的高效性、實(shí)用性等特點(diǎn)使其成為設(shè)計(jì)工作的發(fā)展方向。參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用水平的高低直接決定了企業(yè)設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低和企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱。產(chǎn)品絕大多數(shù)為定型產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度很高,這就為蝶閥產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)。 采用了Pro/Engineer, ANSYS軟件及Visual C++高級(jí)語(yǔ)言為工具,使用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的形式,對(duì)Pro/Engineer進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)具體操作流程是通過(guò)人機(jī)交互界面,用戶輸入所需的基本參數(shù)并進(jìn)行必要的校核計(jì)算,就可以通過(guò)程序計(jì)算得出蝶閥的主要尺寸參數(shù),如閥桿直徑、蝶板壁厚等,繼而將這些參數(shù)導(dǎo)入到Pro/Toolkit應(yīng)用程序中,由Pro/Toolkit自帶的函數(shù)將數(shù)據(jù)傳遞到事先由Pro/Engineer已建立好的模型中,再通過(guò)輸入一些輔助的尺寸參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)蝶閥各個(gè)零件的三維模型以及蝶閥裝配體模型的生成,并可以根據(jù)生成的零件的三維模型生成二維工程圖紙。二維工程圖紙的模板均符合國(guó)家和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),所生成的裝配工程圖可自動(dòng)生成明細(xì)表等。 本系統(tǒng)建立了獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),已保存了企業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)系列蝶閥產(chǎn)品的尺寸數(shù)據(jù),另外用戶也可根據(jù)需要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改,并將修改所得的數(shù)據(jù)保存到用戶自行命名的文本文件中,用戶再次使用這些數(shù)據(jù)時(shí)可以采用提取文件的方法重新載入,不需要重新輸入。 本系統(tǒng)的完成提高了蝶閥產(chǎn)品的生成效率,縮短開(kāi)發(fā)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,降低設(shè)計(jì)費(fèi)用,具有一定的實(shí)用價(jià)值,另外還可通過(guò)使用ANSYS等計(jì)算機(jī)輔助分析軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)蝶閥產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì),符合現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展要求。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH134
【圖文】：

，，閥板等閥門主要零部件來(lái)生產(chǎn)閥門顯然不能滿足工況環(huán)境的要求，也大大的增加了生產(chǎn)成本，所以采用了等強(qiáng)度的焊接方式來(lái)取代鑄造，由于焊接閥門不是常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)化零件，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析上有了很大的難度，除了在理論上的計(jì)算以外，大量的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析是很重要的，本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析就是在大量的計(jì)算機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，雖然在理論上不能證明此結(jié)構(gòu)類型是最優(yōu)化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，但在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上可以得到此結(jié)構(gòu)類型是比較優(yōu)化的結(jié)論，但此結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步的改進(jìn)。才}際l即口山‘5目工『n叮八川(a)

通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件可以對(duì)閥門的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行建模，通過(guò)有限元對(duì)結(jié)構(gòu)類型分析，得出相對(duì)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)類型。由于蝶板采用的是雙密封設(shè)計(jì)，所以要有雙板面，如圖2.3中(a)的上下雙板面，其外軸座是蝶板上不可缺少的零件，根據(jù)閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)和技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出軸座的結(jié)構(gòu)，采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法對(duì)蝶板的基本結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行有限元的分析，在分析的過(guò)程中軸孔為固定約束，自由度為O，上板面為受力面，等壓力承載進(jìn)行分析，分析結(jié)果如(b)，在圖(b)中，左圖為蝶板應(yīng)變分析云圖，從圖中可以看出板面變形成圓弧狀，圖中下面的顏色條是代表應(yīng)變和應(yīng)力大小分布，從左到右依次增大，藍(lán)色代表最小，紅色代表最大。根據(jù)顏色分布可以說(shuō)明中心處變形弧度和變形量最大;右圖為蝶板應(yīng)力分析云圖，根據(jù)顏色分布從圖中可以看出應(yīng)力最大的地方是上板面與軸座的交接處，上板面應(yīng)力分布可以看出中心處為淺綠，兩側(cè)為淺藍(lán)，應(yīng)力分布由大到小，最大應(yīng)力處在上板面和軸座的交接處，淡紅色處，為了降低變形量和應(yīng)力值，由圖分析得到在變形量最大的地方加加強(qiáng)筋板和在第一交接處對(duì)稱中心加加強(qiáng)筋板來(lái)降低第一交接處的應(yīng)力，加載加強(qiáng)筋板的蝶板結(jié)構(gòu)圖如下圖_

圖2.5蝶板的結(jié)構(gòu)類型等強(qiáng)度設(shè)計(jì)3 F192.5ButterflyPlatetyPestruetureStrengthDesign3圖2.5(a)圖為蝶板二次加筋板結(jié)構(gòu)圖，(b)為蝶板應(yīng)變應(yīng)力分析云圖，左圖應(yīng)變分析云圖，根據(jù)顏色分布，變形量最大處和最大弧度在蝶板的中心處;右圖為應(yīng)力分析云圖，根據(jù)顏色分布，板面應(yīng)力分布趨向均勻，紅色代表應(yīng)力最大，板面藍(lán)色代表應(yīng)力較小，應(yīng)該讓其承受部分應(yīng)力，筋板分布應(yīng)該在其位置，但考慮焊接蝶板的工藝性能，繼續(xù)加連接上下板面的筋板，使焊接工作加工困難，所以，采用傾斜筋板的方式來(lái)加強(qiáng)蝶板的強(qiáng)度，采用三角緒架的結(jié)構(gòu)，對(duì)此方法采用了以下4種設(shè)計(jì)方案

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2760227