本文關(guān)鍵詞：基于SolidWorks的管殼式換熱器輔助設(shè)計(jì)軟件研究

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【摘要】：管殼式換熱器廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金等領(lǐng)域,在工業(yè)生產(chǎn)過程中占有重要地位。改善管殼式換熱器的性能,減少換熱過程中熱量的不可逆耗散,這對(duì)于提高能源利用率具有重要意義。但是,由于管殼式換熱器設(shè)計(jì)涉及很多零部件的參數(shù)變量,如何通過設(shè)定換熱參數(shù)來自動(dòng)計(jì)算、設(shè)計(jì)和生成滿足換熱要求的管殼式換熱器具有一定難度。本文完成了基于SolidWorks平臺(tái)的管殼式換熱器輔助設(shè)計(jì)軟件的研發(fā)。在軟件的設(shè)計(jì)階段,按照面向?qū)ο蟮乃枷?采用UML對(duì)管殼式換熱器設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)一建模,實(shí)現(xiàn)了軟件結(jié)構(gòu)的高內(nèi)聚和低耦合。軟件采用MVC架構(gòu),分解了軟件開發(fā)模塊,并應(yīng)用多種GoF設(shè)計(jì)模式,優(yōu)化了代碼結(jié)構(gòu)。在軟件的開發(fā)階段,實(shí)現(xiàn)了管殼式換熱器設(shè)計(jì)軟件以COM組件形式對(duì)SolidWorks的二次開發(fā)和調(diào)試。采用COM組件形式完成了Matlab與Visual C++的混合編程,獲取了Matlab中流體物性參數(shù)計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果。依據(jù)管殼式換熱器相關(guān)行業(yè)規(guī)范和國家標(biāo)準(zhǔn),建立了零件尺寸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫、流體物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫和圖表數(shù)據(jù)庫。根據(jù)尺寸驅(qū)動(dòng)和程序驅(qū)動(dòng)兩種SolidWorks參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的基本特征,實(shí)現(xiàn)了管殼式換熱器設(shè)計(jì)軟件中零部件繪制和整體裝配,構(gòu)建了完整的管殼式換熱器設(shè)計(jì)軟件。本文通過MFC向?qū)?duì)話框機(jī)制實(shí)現(xiàn)了軟件的流程化操作界面,用戶根據(jù)換熱要求輸入管殼式換熱器設(shè)計(jì)的相關(guān)熱力參數(shù)和結(jié)構(gòu)選項(xiàng)。給出了管殼式換熱器設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算公式并進(jìn)行了計(jì)算公式的代碼實(shí)現(xiàn),主要包括熱力計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算和阻力計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算完成后,軟件以界面列表和Excel文件兩種方式輸出計(jì)算結(jié)果。本文最后完成了軟件使用說明等文檔的編寫。本文研發(fā)的基于SolidWorks的管殼式換熱器輔助設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蟮能浖_發(fā),具有清晰的代碼結(jié)構(gòu)和高內(nèi)聚低耦合的軟件框架。軟件實(shí)現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)類型管殼式換熱器的自動(dòng)化計(jì)算與設(shè)計(jì),節(jié)省了管殼式換熱器設(shè)計(jì)時(shí)間,提高了管殼式換熱器的設(shè)計(jì)質(zhì)量,達(dá)到了在管殼式換熱器設(shè)計(jì)階段節(jié)省人力物力的效果。
【關(guān)鍵詞】：換熱器 SolidWorks軟件 UML MVC 二次開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK172;TP391.72
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 主要符號(hào)表13-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.1.1 管殼式換熱器研究背景14-15
• 1.1.2 CAD二次開發(fā)技術(shù)概述15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 研究意義18
• 1.4 本文主要工作18-20
• 第2章 管殼式換熱器軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 軟件需求分析20-21
• 2.3 面向?qū)ο蟮腢ML統(tǒng)一建模21-29
• 2.3.1 面向?qū)ο蠼Ｋ枷?/span>21-22
• 2.3.2 用例圖22-25
• 2.3.3 類圖25-28
• 2.3.4 活動(dòng)圖28-29
• 2.4 軟件MVC架構(gòu)29-32
• 2.4.1 MVC架構(gòu)設(shè)計(jì)29-30
• 2.4.2 MVC分層實(shí)現(xiàn)30-31
• 2.4.3 MVC應(yīng)用意義31-32
• 2.5 軟件設(shè)計(jì)模式應(yīng)用32-34
• 2.5.1 單例模式32-33
• 2.5.2 工廠模式33-34
• 2.5.3 代理者模式34
• 2.6 小結(jié)34-36
• 第3章 管殼式換熱器軟件的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)36-54
• 3.1 引言36
• 3.2 軟件開發(fā)環(huán)境選擇36-37
• 3.3 COM組件應(yīng)用37-38
• 3.3.1 COM組件實(shí)現(xiàn)方式37
• 3.3.2 COM組件調(diào)試流程37-38
• 3.4 Matlab與Visual C++混合編程38-42
• 3.4.1 混合編程實(shí)現(xiàn)方式38-39
• 3.4.2 混合編程實(shí)現(xiàn)流程39-40
• 3.4.3 Matlab與Visual C++間的數(shù)據(jù)傳遞40-42
• 3.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)42-48
• 3.5.1 數(shù)據(jù)庫配置42-44
• 3.5.2 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用44-48
• 3.6 SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)48-52
• 3.6.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)48-49
• 3.6.2 尺寸驅(qū)動(dòng)法49-51
• 3.6.3 程序驅(qū)動(dòng)法51-52
• 3.7 小結(jié)52-54
• 第4章 管殼式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)果展示54-78
• 4.1 引言54
• 4.2 傳熱流動(dòng)計(jì)算54-60
• 4.2.1 流體物性參數(shù)54-56
• 4.2.2 平均溫差計(jì)算56-57
• 4.2.3 流動(dòng)阻力計(jì)算57-60
• 4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算60-62
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容60-61
• 4.3.2 零部件選取與設(shè)計(jì)61-62
• 4.4 軟件運(yùn)行基本設(shè)定62-65
• 4.4.1 參數(shù)輸入設(shè)定62
• 4.4.2 軟件使用說明62-65
• 4.5 管殼式換熱器部分零件繪制65-73
• 4.5.1 折流板65-66
• 4.5.2 分程隔板66-68
• 4.5.3 管板68-70
• 4.5.4 法蘭70-72
• 4.5.5 支座72-73
• 4.6 管殼式換熱器生成結(jié)果展示73-76
• 4.6.1 整體裝配73-74
• 4.6.2 工程圖74
• 4.6.3 結(jié)果輸出74-76
• 4.7 軟件功能綜述76-77
• 4.8 小結(jié)77-78
• 第5章 總結(jié)與展望78-80
• 5.1 總結(jié)78-79
• 5.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-86
• 附錄A 程序驅(qū)動(dòng)法-一管程弓形折流板繪制部分源代碼86-90
• 附錄B 程序驅(qū)動(dòng)法-左支座裝配部分源代碼90-96
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表96

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