正逆向混合技术应用与设计创新课程的建设

设计创新类课程是机械类专业的基础,新业态下加强学生创新设计与综合性工程训练相结合的教育教学改革势在必行.正、逆向混合技术融合了正向的创新设计思维及逆向的快速建模思维,能够快速完成产品设计中的逆向参数化建模、正向实物模型重构、有限元分析、创新设计、快速成型试制等一系列流程.在课程建设模式中,引入"教学+实践+竞赛"三课堂...     

地铁车弓网监测系统外壳结构性能仿真分析

为评估新设计的地铁车弓网监测系统外壳结构性能和提高产品设计效率,通过有限元仿真方法对外壳的静强度、模态和疲劳强度进行评估。首先在Hypermesh中构建其有限元模型,并查阅相关设计标准确定外壳的计算工况,在ANSYS中开展外壳的结构性能的仿真计算。由仿真计算结果可以看出,在各种工况下,弓网监测系统壳体的结构性能均在许用值以内,满足相关的设计规范。此次分析结果为外壳结构设计方案的合理性及后续的结构改进提供了有效的理论支持。     

汽车打包机门盖有限元分析及优化设计

针对某汽车打包机门盖的结构特点,运用有限元分析技术并结合优化设计方法,建立了门盖的有限元计算模型,进行了高级非线性分析,给出了门盖在额定载荷时的位移和应力分布情况,指出了门盖的薄弱环节,并对门盖的几何参数进行静态特性的灵敏度分析.在此基础上,确定了门盖主要设计参数的变化对门盖应力的影响规律.通过修改设计参数对门盖进行结构优化,使门盖结构既满足设计要求,又达到质量轻、成本低的目的.     

垂直扫描白光干涉仪用柔性铰链的设计及应用

根据垂直扫描白光干涉仪的结构参数,设计了其系统中微位移定位机构的柔性铰链,并应用Ansys对其性能进行有限元分析。分析结果显示,该柔性铰链的性能能够满足垂直扫描白光干涉仪的工作要求。     

新型单足式纵弯复合模态直线超声电机的设计

提出了一种新型结构的直线超声电机,对其驱动原理进行了简要分析;利用有限元软件ANSYS对复合振子进行模态分析和谐波响应分析,计算出复合振子结构尺寸改变对其一阶纵向伸缩和二阶弯曲振动模态频率的影响,得出了两模态频率对结构参数的相对灵敏度;有限元分析结果为复合振子的结构优化设计和电机输出性能的预估提供了有益的参考,据此设计出符合模态简并的复合振子结构及电机的总体结构.     

基于ANSYS的铸铁机链板有限元分析及其优化设计

采用有限元分析软件ANSYS8．0对铸铁机链板进行了静力分析和敏感度分析,获得了在载荷作用下结构的应力、应变值和影响应力变化的敏感参数,为结构的优化设计选择设计变量提供了依据。并对结构进行了优化设计,达到了合理而又经济的使用材料之目的。     

基于结构健康监测的润扬悬索桥有限元模型修正与验证

采用大型有限元分析软件ANSYS建立了润扬悬索桥的三维有限元模型并对其进行了自振特性分析,同时计算了各种工况下大桥的应力及位移响应.基于灵敏度的物理意义以及罚函数的思想,提出了一种结构有限元模型修正的新方法.该方法仍以自振特性为目标函数,以结构设计参数为待修正参数,但设计参数的上下限根据测试所得静力响应值和理论值的对比以及工程经验来确定,因此静力响应可用于验证修正后的有限元模型.采用结构健康监测系统数据及提出的方法对大桥有限元模型进行了修正与验证,得到了能够较好地反映大桥整体动静力性能的有限元基准模型,为润扬悬索桥的健康监测和损伤预警提供了研究基础.     

弹簧整体参数化设计与有限元分析

基于 CAD 和 CAE 软件的集成设计是现代设计趋势之一。如何将参数化 CAD 建模与有限元分析相结合是一项挑战性工作。通过改变模型参数实现自动建模和有限元分析的研究很少。探讨基于 SolidWorks 尺寸驱动的弹簧参数化建模与基于 Python 的 ABAQUS 二次开发进行有限元分析相结合的方法。在 VB 界面中,通过人机对话窗口对可变参数赋予不同的参数值,自动生成一系列圆柱螺旋压缩弹簧模型。将模型导入 Abaqus有限元软件,采用 Python 语言进行 CAE 模块编辑。将参数化技术与有限元计算有机结合,建立弹簧参数化设计与 CAE 分析系统,实现 CAE 分析的自动建模。实验结果表明,该方法可以得到合理的有限元分析结果。采用基于参数的设计与分析方法,可以缩短设计周期,得到合理准确的结果,且成本较低,弹簧分析方法也适用于其它机械零件。     

基于Aut0CAD Automation技术的参数化设计系统开发

本文介绍了参数化设计系统的开发方法，提出在AutoCAD Automation基础上，综合利用VB、AutoLISP语言和工程数据库、 DDE等多项技术对AutoCAD进行二次开发，从而解决了系统开发中系统界面、数据(库)管理、参数传递以及它们之间的集成 性问题，对机械电子行业的产品设计，特别是系列化产品设计提供了简单易行的参数化设计系统解决方案.     

基于AutoCAD Automation技术的参数化设计系统开发

本文介绍了参数化设计系统的开发方法,提出在 ＡｕｔoＣＡＤ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ基础上,综合利用 ＶＢ、ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言和工程数据库、ＤＤＥ等多项技术对ＡｕｔｏＣＡＤ进行二次开发．从而解决了系统开发中系统界面、数据（库）管理、参数传递以及它们之间的集成性问题,对机械电子行业的产品设计,特别是系列化产品设计提供了简单易行的参数化设计系统解决方案．     

Nonlinear dynamic response of stay cables under axial harmonic excitation

This paper proposes a new numerical simulation method for analyzing the parametric vibration of stay cables based on the theory of nonlinear dynamic response of structures under the asynchronous support excitation. The effects of important parameters related to parametric vibration of cables, i.e., characteristics of structure, excitation frequency, excitation amplitude, damping effect of the air and the viscous damping coefficient of the cables, were investigated by using the proposed method for the cables with significant length difference as examples. The analysis results show that nonlinear finite element method is a powerful technique in analyzing the parametric vibration of cables, the behavior of parametric vibration of the two cables with different Irvine parameters has similar properties, the amplitudes of parametric vibration of cables are related to the frequency and amplitude of harmonic support excitations and the effect of distributed viscous damping on parametric vibration of the cables is very small.     

Theoretical investigation into the effect of rail vibration dampers on the dynamical behaviour of a high-speed railway track

Installation of rail vibration dampers (rail dampers for short) onto rails between sleepers is one of the measures to control rail noise generation and roughness growth. Amid the rapid expansion of high-speed and underground railway networks in China, many suppliers are actively marketing and promoting their products, often giving confusing information. In this paper, a parametric study is used to investigate the effect of rail dampers on the dynamical behavior of a Chinese high-speed railway track. The Fourier transform-based method developed for analyzing dynamics of a railway track as an infinitely long periodic structure, with or without rail dampers, is applied in the investigation. It is hoped that results in this paper can help develop the understanding of the working mechanism of rail dampers, and provide useful information for product design and application.     

基于建筑设计教学的构件族库开发——以幕墙族为例

构件族资源不足是建筑设计教学应用BIM技术具有代表性的教学问题之一。基于设计教学兼具正向设计和教学展示需求的特点,构件族开发遵循类型完整性、使用便捷性、模型重用率和过程集成性的思路,制定基于LOD300的分类、命名和模型细度标准,在对现有族库资源梳理整合的基础上,重点补充缺漏的构件类型,形成涵盖常用建筑构件及其基础信息的基础构件库。以幕墙族为例详述了基于参数化思维的建模方法,先按几何信息分布规律创建若干具有代表性的几何原型,再将消防、结构、节能设计等应用所需的非几何信息按类型与几何模型建立联动关系,形成各类可参变的幕墙构件族。     

跨文化的教学设计思想

本文立足于跨文化视角,阐述一种作为文化过程的教学设计思想,也就是说,教学设计中要注意以下三个原则:使知识结构可视化;分享可视化的知识结构,促生儿童参与有意义的课堂学习;元认知分析.     

UGNX参数化建模方法在三维零件库创建上的应用

UGNX是美国EDS公司的CAD／CAFJCAM一体化软件，具有强大的参数化设计功能，在设计和制造领域得到了广泛的应用。其参数化功能能够很好反映设计意图，参数化模型易于修改。以UGNX为支撑平台，介绍了三维参数化建模的基本思想和实现方法，结合实例分析了三维零件参数化模型的建立步骤，并创建了一个简单的零件库。     

Nonlinear Dynamic Reliability of Coupled Stay Cables and Bridge Tower

Nonlinear vibration can cause serious problems in long span cable-stayed bridges.When the internal resonance threshold is reached between the excitation frequency and natural frequency,large amplitudes occur in the cable.Based on the current situation of lacking corresponding constraint criteria,a model was presented for analyzing the dynamic reliability of coupling oscillation between the cable and tower in a cable-stayed bridge.First of all,in the case of cable sag,the d'Alembert principle is applied to studying the nonlinear dynamic behavior of the structure,and resonance failure interval of parametric oscillation is calculated accordingly.Then the dynamic reliability model is set up using the JC method.An application of this model has been developed for the preliminary design of one cable-stayed bridge located on Hai River in Tianjin,and time histories analysis as well as reliability indexes have been obtained.When frequency ratio between the cable and tower is approaching 1∶2,the reliability index is 0.98,indicating high failure probability.And this is consistent with theoretical derivation and experimental results in reference.This model,which is capable of computing the reliability index of resonance failure,provides theoretical basis for the establishment of corresponding rule.     

基于Creo二次开发的减速器系统参数化设计

为提高减速器产品的设计效率,在分析参数化设计思路和原则的基础上,以一级直齿圆柱齿轮减速器系统为例,融合减速器产品的设计经验和工艺知识,通过Creo的二次开发和参数化建模,借助Visual Studio 2019平台,进行减速器系统典型零部件的参数化设计,开发了基于Creo系统的应用程序模块。测试结果表明,运用二次开发程序进行新产品开发可缩短产品开发周期(时间只需原来的1/3左右),设计效率和可靠性得到提高,减少了设计错误,经济效益达到预期。     

基于AutoLisp齿轮参数化绘图命令的二次开发

对机械设计中常用的齿轮参数化绘图系统的Lisp二次开发进行了分析,给出了整体功能设计的开发步骤,涵盖了齿轮绘图命令用户界面的自定义方法,基于AutoLisp圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗轮蜗杆参数化绘图命令的设计思路和基本尺寸参数输入方式几个方面;给出了基于DCL语言的单个齿轮零件图和齿轮啮合图的对话框参数输入界面的设计和基于AutoLisp参数化绘图命令二次开发的程序设计方法及关键程序段,并给出具体的应用实例。     

机械零件结构的参数优化设计与三维优化模型的实现

以某机床主轴设计为例,建立了零件优化设计数学模型,并设置了结构优化参数,分析了主轴轴端的变形量。利用UG软件的表达式窗口和优化模块,进行了优化计算,同时,创建了主轴结构三维参数化基础模型,并实时形成了基于基础模型的优化模型。     

基于ProE5.0的斜齿轮的参数化设计及仿真

运用pro/e5.0软件实现了斜齿轮三维实体模型的参数化设计,并对齿轮机构进行虚拟装配,通过仿真分析对其进行工作性能预估和结构优化,为圆柱齿轮减速器设计提供了有利工具。