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试述基于Pro/E桁架式臂架结构参数化设计和学报

收藏本文 2024-03-17 点赞:29685 浏览:133621 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着科学技术和计算机技术的不断进展,先进设计策略已经成为了设计领域探讨的重点内容之一。对于机械领域而言,参数化技术和优化技术无疑是实现先进设计策略的关键内容。本论文选用桁架式臂架结构,对参数化技术与优化策略进行了探讨与探讨。CAD技术的出现为工程设计领域带来了革命,而CAD类软件二次开发技术的出现则推动了先进设计策略的腾飞。本论文选用广泛利用的Pro/ENGINEER软件和其二次开发工具Pro/TOOLKIT来实现臂架结构的参数化设计。本论文首先介绍了Pro/TOOLKIT的基本知识,以便让大家对Pro/TOOLKIT有一个基本的了解。作为Pro/ENGINEER软件常用的一款二次开发工具,它提供了较为方便的二次开发功能。同时本论文就怎么样实现VS2008、Pro/TOOLKIT工具和Pro/ENGINEER软件之间的通信做出了一定的介绍。在桁架式臂架的参数化历程中,基本参数的确定是其重要一环。本论文在介绍桁架式臂架的金属结构的基础上,对臂架结构的基本参数进行了详细的叙述并推导出了具体的计算公式。然后运用Microsoft Visual Studio2008(VS2008)编写出了臂架设计软件系统,该系统拥有可视化的计算界面,以便于设计人员对臂架结构的设计。在臂架结构设计完毕后,就可以确定在Pro/TOOLKIT程序中所必须的参数了。本论文先在Pro/E中创建臂架参数化模型,然后在VS2008的编程环境下,编写Pro/TOOLKIT程序,以动态链接库(.d11)的形式实现臂架的参数化设计。设计人员可以通过修改尺寸驱动等条件,实现臂架结构的参数化。在获得臂架参数化模型后,就可以将其导入ansys中进行结构的浅析与计算,以确定臂架结构是否符合国家的设计规范。通过对臂架结构的强度、刚度等计算结果的浅析,可以发现臂架结构有着较大的优化空间。在传统的优化策略逐渐体现出其缺点后,本论文选用一种新颖的神经网络算法——BP神经网络算法来实现臂架结构的优化。在了解优化策略的一些基本情况后,本论文就桁架式臂架的优化变量、目标函数、约束条件等进行了详细的介绍,并就一个具体的实例进行了优化的具体的浅析。一款集产品的设计、计算以及优化功能于一体的数字化设计系统,那就会极大的提升产品的设计效率。关键词:桁架式臂架论文二次开发论文Pro/TOOLKIT论文结构优化论文

    摘要4-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-19

    1.1 课题探讨的目的和作用11-15

    1.1.1 桁架式臂架结构在工程机械行业的近况11-13

    1.1.2 课题探讨的目的和作用13-15

    1.2 课题拟解决的关键不足15-16

    1.3 课题拟采取的探讨策略和技术路线16-17

    1.4 与课题相关的国内外探讨近况17-19

    第2章 Pro/E二次开发关键技术介绍19-29

    2.1 Pro/ENGINEER二次开发介绍19-22

    2.1.1 Pro/ENGINEER介绍19

    2.1.2 Pro/E二次开发策略概述19-22

    2.2 Pro/TOOLKIT的基本知识22-25

    2.2.1 Pro/TOOLKIT的对象和动作22-23

    2.2.2 Pro/TOOLKIT的对象句柄23

    2.2.3 Pro/TOOLKIT的函数形式及返回值23-24

    2.2.4 Pro/TOOLKIT的动态内存分配24

    2.2.5 Pro/E的轨迹文件24-25

    2.3 Pro/TOOLKIT二次开发步骤25-28

    2.3.1 确定Pro/TOOLKIT的工作方式25-26

    2.3.2 设计菜单并编写信息文本26

    2.3.3 确定开发环境26-27

    2.3.4 定义Pro/TOOLKIT的核心函数27

    2.3.5 编写源代码和注册文件27-28

    2.4 本章小结28-29

    第3章 桁架式臂架的结构特点29-39

    3.1 桁架式臂架金属结构29-31

    3.2 臂架的基本参数31-38

    3.2.1 弦杆截面积的确定31-33

    3.2.2 臂架高和宽的确定33-36

    3.2.3 腹杆系统的选择与确定36-38

    3.2.4 桁架式臂架节点与节距的确定38

    3.3 本章小结38-39

    第4章 桁架式臂架的参数化设计39-53

    4.1 参数化联系式与臂架设计39-42

    4.1.1 参数化联系式的处理39-40

    4.1.2 臂架设计软件系统40-42

    4.2 桁架式臂架数字化设计整体思路42-43

    4.2.1 臂架模型在Pro/TOOLKIT中所需的参数42-43

    4.2.2 对臂架建模的具体步骤43

    4.3 桁架式臂架的参数化43-52

    4.3.1 参数化模型的建立44-48

    4.3.2 Pro/TOOLKIT程序的编写48-52

    4.3.3 参数化结果52

    4.4 本章小结52-53

    第5章 桁架式臂架的结构浅析53-60

    5.1 Pro/E与有限元软件的衔接53-54

    5.2 模型的导入54-55

    5.3 模型的处理与计算55-59

    5.3.1 施加约束55-56

    5.3.2 调整加速度56

    5.3.3 调整模型密度56-57

    5.3.4 基于参数化的部分APDL语言57-58

    5.3.5 工况计算与浅析58-59

    5.4 本章小结59-60

    第6章 臂架结构的结构优化60-78

    6.1 优化的基本定义60

    6.2 结构优化策略概述60-64

    6.3 优化的基本历程64-65

    6.4 桁架式臂架结构优化65-73

    6.4.1 BP神经网络法66-68

    6.4.2 臂架优化变量的确定68-69

    6.4.3 臂架优化的目标函数69-70

    6.4.4 臂架优化的约束条件70-71

    6.4.5 臂架优化的工具及步骤71-73

    6.5 实例优化历程73-77

    6.5.1 工况和目标函数的简化73-74

    6.5.2 约束条件的简化74

    6.5.3 优化结果浅析74-77

    6.6 本章小结77-78

    第7章 结论及展望78-80

    7.1 总结78

    7.2 不足与展望78-80

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