基于CAD和CAE軟件的集成設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)趨勢之一。如何將參數(shù)化CAD建模與有限元分析相結(jié)合是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性工作。通過改變模型參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)建模和有限元分析的研究很少。探討基于SolidWorks尺寸驅(qū)動(dòng)的彈簧參數(shù)化建模與基于Python的ABAQUS二次開發(fā)進(jìn)行有限元分析相結(jié)合的方法。在VB界面中,通過人機(jī)對話窗口對可變參數(shù)賦予不同的參數(shù)值,自動(dòng)生成一系列圓柱螺旋壓縮彈簧模型。將模型導(dǎo)入Abaqus有限元軟件,采用Python語言進(jìn)行CAE模塊編輯。將參數(shù)化技術(shù)與有限元計(jì)算有機(jī)結(jié)合,建立彈簧參數(shù)化設(shè)計(jì)與CAE分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)CAE分析的自動(dòng)建模。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以得到合理的有限元分析結(jié)果。采用基于參數(shù)的設(shè)計(jì)與分析方法,可以縮短設(shè)計(jì)周期,得到合理準(zhǔn)確的結(jié)果,且成本較低,彈簧分析方法也適用于其它機(jī)械零件。 

【文章來源】：軟件導(dǎo)刊. 2020年06期

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

二次開發(fā)流程

SolidWorks軟件提供了一套完整的二次開發(fā)接口-API，用戶可以用Visual Basic、Visual C++或其它支持OLE的編程語言對SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)，建立自己的應(yīng)用系統(tǒng)。本文利用VB對SolidWorks進(jìn)行二次開發(fā)，常用的參數(shù)化建模實(shí)現(xiàn)主要有兩種方式：(1)完全用編程的方式完成參數(shù)化建模，用戶可根據(jù)需要直接通過程序建立模型，但是這種方法對程序的專業(yè)要求較高；(2)定制尺寸驅(qū)動(dòng)窗口。先在SolidWorks中繪制每個(gè)零件的三維模型，繪制過程中需要事先標(biāo)注好模型尺寸，通過程序識別尺寸數(shù)據(jù)名稱，然后為各個(gè)尺寸賦值，實(shí)現(xiàn)模型的重建。第(2)種方法雖然前期需要花費(fèi)一定的時(shí)間，但相對而言不容易出錯(cuò)，并且對程序的專業(yè)要求相對較低，編寫程序時(shí)只需改變零件的尺寸參數(shù)，完成模型的更新即可，所以本文在建立彈簧零件庫時(shí)，采用修改設(shè)計(jì)參數(shù)重新生成三維模型，稱為基于三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)過程如圖2所示。1.2.1 確定基本參數(shù)

圓柱螺旋彈簧分為有效圈和左、右支撐圈，如圖3所示。有效圈是彈簧受力的主體部分，根據(jù)GB/T2089-2009，圓柱螺旋壓縮彈簧的有效圈數(shù)尾數(shù)推薦用1/2圈，只有在極個(gè)別的情況下才采用整數(shù)圈。圓柱螺旋壓縮彈簧幾何參數(shù)主要有：彈簧絲直徑d、彈簧外徑D2、彈簧內(nèi)徑D1，彈簧中經(jīng)D、彈簧有效圈數(shù)n、有效圈節(jié)距p、總?cè)?shù)n1、自由高度H0等，兩端為左右支撐圈，支撐圈數(shù)n2通常有1.5圈、2圈、2.5圈3種。影響圓柱螺旋壓縮彈簧結(jié)構(gòu)的主要特征尺寸是彈簧絲直徑d、彈簧中經(jīng)D、有效圈節(jié)距p、彈簧有效圈數(shù)n、總?cè)?shù)n1，本文選擇上述參數(shù)定義彈簧。1.2.2 建立彈簧三維模型庫

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Python的ABAQUS二次開發(fā)在飛機(jī)蒙皮錘鉚中的應(yīng)用[J]. 陳彥海,秦運(yùn)海,姜春英,康玉祥,葉長龍.  航空制造技術(shù). 2018(16)
[2]基于ABAQUS-Python二次開發(fā)的滾筒柜框架參數(shù)化建模與諧響應(yīng)分析[J]. 宋濤,馬成功,王賀,洪誠.  建材世界. 2018(01)
[3]基于Python的ABAQUS二次開發(fā)應(yīng)用[J]. 謝瑞敏,王雪軍.  中國水運(yùn)(下半月). 2017(10)
[4]基于Python的Abaqus二次開發(fā)在空間可展單簧片結(jié)構(gòu)仿真分析中的應(yīng)用[J]. 葉紅玲,胡騰,趙春華,肖燕妮.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2016(01)
[5]基于SolidWorks二次開發(fā)的動(dòng)車組彈簧參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 李振華,商躍進(jìn),王紅.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2015(05)
[6]一種工裝彈簧的參數(shù)化建模與分析[J]. 苗玉剛,趙峰.  陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[7]機(jī)車車輛螺旋彈簧的試驗(yàn)方法研究[J]. 薛海,李永昶,劉萬選.  蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[8]基于SolidWorks創(chuàng)建圓柱螺旋壓縮彈簧的參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 俞瓊,瞿元賞.  東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[9]Abaqus/CAE二次開發(fā)功能與應(yīng)用實(shí)例[J]. 黃霖.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2011(04)
[10]圓柱螺旋壓縮彈簧參數(shù)化建模[J]. 張信群.  機(jī)電工程. 2011(03)



本文編號：2916431