为了解决车辆工程专业的实验、实训环节易受教学资源限制的问题,在CATIA DMU环境中,以轮毂电机虚拟拆装实验设计为例,通过装配层次划分、装配路径规划、干涉检查及装配过程仿真等流程设计,完善了车辆工程专业的实践教学模块,并为同类型实验设计提供了有价值的指导和参考。

为了实现电网建设及运营的数字化,加强对其全生命周期的管理,以电缆敷设的三维设计为基础,采用三维建模软件建筑信息模型(BIM)为技术支撑,重点分析了电缆敷设过程中桥架和电缆的三维建模方法,利用软件的可视化功能对电缆施工进行了模拟分析,并利用蚁群算法原理计算了电缆敷设过程中的最短路径。最后以国网浙江公司某750 kV变电站建设为例,对三维设计展开了应用试验分析,应用结果表明该设计软件达到了预期效果。

船用螺旋桨形状复杂,为满足快速、精确建模的要求,提出一种基于VB.NET编程语言的螺旋桨三维自动建模方法。基于桨叶切面基础数据,推导桨叶型值点数学转换公式。利用Excel完成桨叶切面基础数据和桨毂数据的存储与读取。研究螺旋桨建模方法,对CATIA进行二次开发,集成型值点导入、曲面建模、实体填充等建模流程。基于VB.NET语言将上述操作程序化,设计界面友好的螺旋桨自动建模软件。利用该软件完成桨叶的自动建模,并进行光顺性检查和模态分析。这里建立的螺旋桨自动建模方法简单高效,能够避免传统几何建模方法的手工操作量大、易出错的缺点。

风力机叶片的三维建模与静力学和动力学分析是开展风力机叶片可靠性分析和优化设计的前提。通过给定翼型的二维离散坐标点来计算叶片上位置叶素所对应模型信息,结合三维建模和有限元分析软件,开展了入流风载荷作用下叶片的静强度、模态和谐响应分析,获得了叶片结构的最大应变、应力、典型振动模态和(0~120)Hz激励频率作用下变形量的频响峰值,为大中型风力机叶片(基于疲劳失效)的结构优化设计和可靠性分析提供重要参考。

针对现有方法在评估泥浆泵曲轴疲劳寿命时存在的准确率过低问题,设计一种基于三维建模和有限元分析的评估方法。首先,分析曲轴的运动过程和受力情况,采集曲轴三维点云集合并构建有限元网络;然后,提升主轴颈和曲柄等重点受力部位的网格密度,并利用动静坐标转换及对外部各作用力,推算出曲轴各界面所承受的内部应力,确定出曲轴的金属疲劳极限值;最后,通过实验证明,三维建模有限元分析方法的预测评估值更趋近于真实值,评估准确率明显优于现有评估方法。

通过介绍UG数控软件的应用和特点,比较了手工编程和自动编程各自的特点,特别指出自动编程在数字处理能力、生成数控程序、后置处理程序、程序自检、纠错能力强、数控系统的通讯上的优势,并着重介绍UG软件在三维建模、刀具轨迹设计、刀具轨迹编辑修改、加工仿真、后置处理、数控编程模板的应用,得出UG软件是一种非常不错的数控加工程序。

以ZC9600/16/31型垂直导柱式充填液压支架为研究对象,采用Solidworks对液压支架进行实体建模设计,根据支架常见的试验情况和使用场景设计了6种工况进行模拟,运用ANSYS Workbench软件针对6种不同工况进行了有限元计算,结果表明:在参考行业标准许可的工况下,整架以及主要零部件危险位置的最大应力均低于材料许用强度,确定了应力最大和变形最大的位置,研究成果为垂直导柱式充填液压支架的优化设计提供了参考依据。

高空台液压加载系统试验过程智能化、自动化运行已经成为重要的研究需求。针对基于轻量化BIM的人机交互界面设计的要求,搭建了高空台液压加载系统的三维虚拟模型。模型考虑了WebGL技术的应用条件和需求,对比了两种三维建模软件用于BIM技术的特点,分析并使用了3ds Max可使用的建模方法和流程,可以为高空台液压加载系统数据的三维可视化研究提供模型支持。

以弧齿线圆柱齿轮为研究对象,在分析弧齿线圆柱齿轮加工工艺的基础上,利用UG/Open grip语言进行二次开发,实现了面向制造的弧齿线圆柱齿轮的参数化建模。借助ADAMS软件对不同齿线半径的弧齿线圆柱齿轮齿轮副进行动力学分析,揭示了齿线半径对弧齿线圆柱齿轮啮合力的影响规律,得到了弧齿线圆柱齿轮齿轮副平均啮合力随齿线半径的变化规律曲线。当齿线半径满足条件1.7b≤R≤2.3b时,弧齿线圆柱齿轮的平均啮合力达到最优。研究结果为弧齿线圆柱齿轮将来的设计及工程应用提供了理论依据。

基于有限元仿真提出了一种新的减振器弹簧组刚度计算方法,首先利用UG建模平台对减振器中弹簧组的两种常见的串并联方式进行简化三维建模,然后将建立好的弹簧组三维模型导入ANSYS中进行弹簧组串、并联有限元分析,分别得到两种弹簧组在不同作用力下位移的变化量,利用Matlab数据处理平台分别拟合出弹簧组理论曲线和有限元分析的位移与法向力的关系曲线,并分别计算出相对误差,将二者进行对比分析;最后采用相同的分析方法进行了整个减振器扭转刚度的计算与分析。研究表明,串、并联弹簧组均具有线性特征,为更复杂的弹簧组的使用提供可靠地理论依据和方法。