本文選題：數(shù)字化設(shè)計 + 參數(shù)化建模�。� 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：當(dāng)前海洋工程設(shè)備市場競爭日益加劇,用戶需求變化迅速,同時其功能和結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜,傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)已難以適應(yīng)現(xiàn)代海洋工程裝備的這種變化。針對這一問題,本文以某企業(yè)“海洋工程絞車”為研究對象,構(gòu)建了包括產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計、仿真分析、優(yōu)化設(shè)計等功能的“海洋工程絞車數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)”,以實(shí)現(xiàn)縮短研發(fā)周期、減少研發(fā)經(jīng)費(fèi)、降低開發(fā)風(fēng)險、保證設(shè)計合理的目的。主要研究內(nèi)容如下:首先,在對數(shù)字化設(shè)計理論及CAD/CAE系統(tǒng)集成技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上,利用VC對CAD/CAE系統(tǒng)進(jìn)行集成開發(fā),實(shí)現(xiàn)CAD/CAE系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換,從而提高產(chǎn)品的開發(fā)效率,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,作為后續(xù)構(gòu)建面向新產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計基礎(chǔ)。其次,在深入研究海洋工程絞車工作機(jī)理、主要結(jié)構(gòu)、設(shè)計理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合參數(shù)化建模技術(shù)建立了關(guān)鍵零部件的信息模型、約束網(wǎng)絡(luò)及其幾何模型,并構(gòu)建了可實(shí)現(xiàn)海洋工程絞車標(biāo)準(zhǔn)件、定制件和系列化部件的設(shè)計及建模的參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng),從而達(dá)到快速設(shè)計、自動建模等目的。同時,基于所建立的海洋工程絞車數(shù)字化模型,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字化仿真分析和優(yōu)化設(shè)計。具體工作以海洋工程絞車的卷筒部裝和帶式制動器部裝為對象,對其進(jìn)行靜力學(xué)分析,確保在額定工況下,卷筒部裝和帶式制動器部裝能夠安全的工作;除此之外,對卷筒進(jìn)行了尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計,在保證卷筒強(qiáng)度極限的前提下使卷筒整體重量最輕,從而達(dá)到節(jié)省材料,降低成本的目的。最后,結(jié)合瀑布模型的軟件系統(tǒng)開發(fā)流程,利用CAD/CAE系統(tǒng)集成技術(shù),開發(fā)了包括產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計、有限元分析及優(yōu)化設(shè)計功能模塊的海洋工程絞車設(shè)計系統(tǒng),企業(yè)的實(shí)際運(yùn)營表明,對縮短設(shè)計周期、提升設(shè)計質(zhì)量有顯著效果。本文基于機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計思想,從產(chǎn)品數(shù)字化建模入手,構(gòu)建以產(chǎn)品模型的快速建立為中心,包括有限元分析和優(yōu)化設(shè)計等功能模塊的“海洋工程絞車數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)”,取得了良好的應(yīng)用效果,其開發(fā)思想、理論、方法可以對其它類似的海洋工程裝備的數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)提供有益的借鑒和參考。
[Abstract]:At present, the market competition of marine engineering equipment is increasing day by day, the demand of users is changing rapidly, at the same time, its function and structure are becoming more and more complex, the traditional design technology has been difficult to adapt to the change of modern marine engineering equipment. In order to solve this problem, a digital design system of ocean engineering winch is constructed, which includes the functions of product digitization design, simulation analysis, optimization design and so on. In order to shorten the research and development cycle, reduce R & D funding, reduce development risks, to ensure the design of a reasonable purpose. The main research contents are as follows: firstly, based on the deep research of digital design theory and CAD / CAE system integration technology, the CAD / CAE system is integrated and developed by VC to realize the data exchange between CAD / CAE systems, thus improving the efficiency of product development. To ensure the accuracy of data transmission, as a basis for the subsequent construction of new product development and design. Secondly, on the basis of deeply studying the working mechanism, main structure and design theory of the winch, the information model, constraint network and its geometric model of the key parts are established in combination with the parametric modeling technology. A parameterized design system which can realize the design and modeling of standard parts, custom-made parts and serialized components of marine winch is constructed, which can achieve the purpose of rapid design and automatic modeling. At the same time, based on the digital model of marine engineering winch, the product digitization simulation analysis and optimization design are realized. The concrete work takes the reel part of the marine engineering winch and the belt brake part as the object, carries on the statics analysis to ensure that under the rated working condition, the reel part and the belt brake part can work safely; in addition, The optimum design of the dimension parameters of the reel is carried out to make the whole weight of the reel the lightest on the premise of ensuring the limit of the strength of the reel so as to save the material and reduce the cost. Finally, combining the software system development process of waterfall model, using CAD / CAE system integration technology, the design system of marine engineering winch is developed, which includes the function modules of product digitization design, finite element analysis and optimization design. The actual operation of the enterprise shows that it has remarkable effect on shortening the design cycle and improving the design quality. Based on the idea of digital design of mechanical products, this paper starts with the digital modeling of products, and constructs a "digital design system for marine engineering winch", which is centered on the rapid establishment of product models, including finite element analysis and optimization design and other functional modules. Good application results have been obtained, and its development ideas, theories and methods can provide useful reference for the development of other similar digital design systems for marine engineering equipment.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.7;U664.44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2113436