CAE在汽车开发中的应用

本文首先对CAE在汽车产品开发过程中的作用进行了介绍,接着对CAE在汽车产品开发中的应用范围分析,然后结合具体实例,用CAE进行了设计;最后给出了CAE与CAD联合开发的流程图。     

船舶初步结构分析设计软件集成应用的开发研究

船舶初步结构分析和设计包括船体型线生成与光顺、性能计算、总体布置、规范计算、强度分析计算、结构送审等技术内容，近二十年来，相关的CAD／CAE软件的开发和应用得到了迅速的发展。     

舰用减摇鳍加强结构的CAD/CAE一体化设计

针对减摇鳍安装部位复杂的结构形式和载荷引起的结构设计和载荷分析问题,以某舰用不可收放式减摇鳍的加强结构为例,探讨了减摇鳍加强结构三维设计、载荷分析和性能评估方法,将三维设计软件CADDS5优秀的可视化技术和有限元分析软件MSC.Patran/Nastran强大的结构分析能力有效地结合起来,对其进行CAD/CAE一体化设计分析,获得减摇鳍加强结构的力学特性,为结构优化提供依据.     

基于SIMP拓扑优化理论的结构概念设计研究

为了探讨机床结构概念设计问题,并提供符合工程实际的、用于概念设计阶段的机床结构设计方法,文中将拓扑优化方法与有限元结合应用于结构概念设计进行了研究。以UG作为CAD造型平台,以ANSYS作为CAE有限元建模和分析平台,采用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)拓扑优化理论建立数学模型,并应用改进的启发式拓扑优化准则算法进行数学模型的求解,得到经过拓扑优化的结构概念设计的方案模型。文中将拓扑优化方法与CAD/CAE系统进行集成应用于解决船舶舵叶连接法兰面加工专机的升降台的拓扑结构优化。优化结果为结构详细设计阶段的形状优化和截面优化提供设计优化区域和原型。从结构概念设计的结果看出,其优化设计过程较稳定、有效,能够满足工程上概念设计的需要。     

博物馆文化衍生产品开发思路探析——以大英博物馆为例

博物馆文化衍生产品开发工作是公共文化服务体系中的重要组成部分,文化衍生产品开发工作既关系到博物馆的服务能力,也是博物馆影响力的重要内容,是博物馆工作的开拓和创新。我国的博物馆文化衍生产品开发与欧美发达国家相比仍处于探索阶段,面临创意能力不足、设计意识薄弱等问题。本文通过分析大英博物馆的文化衍生产品开发案例,解读其文化元素提取视角,并根据实际案例,提出文化衍生产品的特点和艺术设计原则,认为一个成功的博物馆文化衍生产品应以馆藏文物为核心,通过多种角度提炼藏品的文化内涵,使产品具有历史性、教育性、创造性、实用性、欣赏性等特征,再经过艺术的平面或立体或内涵的处理,最终形成受观众青睐的文化衍生产品。     

船舶数字化设计的主脉——CAE信息链

现代的CAE技术已从传统的对工程和产品进行分析的工具,发展成为与三维CAD,虚拟仿真技术协同工作,集成的数值仿真系统.三维CAD和虚拟现实技术已逐步取代传统CAE的前处理和后处理器,与CAE的单元库,解算器等构成了现代产品自主创新研发的核心工具,形成了一条紧密关联的数字信息链.     

航空器设计的多学科仿真分析

综合应用计算机辅助工程（CAE）软件对航空器进行结构设计和多学科仿真分析。编制了各种界面和数据转换程序对航空器进行计算机辅助设计（CAD）、有限元分析（FEA）、计算流体力学分析（CFD）以及飞行控制分析，用来预测航空器的结构力学、热力学、空气动力学、飞行控制等诸方面的特性，以及它们之间的相互关系。     

船用低噪声液压集成块优化设计与分析

液压集成块是集成式液压系统的关键元件之一,它的工作状态直接影响系统的整体性能.为了降低系统的工作噪声,提高船用液压集成块的能源利用率和工作舒适性等,针对现有液压集成块所存在的问题,利用CFD和CAE方法对其进行对比分析,并从机械系统动力学出发,设计了液压换向缓冲结构,通过对优化设计后的液压集成块的分析可知,对原有系统的...     

船用柴油机曲轴疲劳分析

随着计算机技术的发展,计算机辅助工程(CAE技术)在产品的设计中已经大量地使用,其中有限元技术已经成为一种不可或缺的分析工具。本文采用动力学仿真软件ADAMS结合疲劳分析软件MSC.Fatigue对曲轴的疲劳寿命进行评估,先利用动力学仿真软件ADAMS计算得到曲轴载荷谱,然后基于有限元分析结果的对曲轴进行疲劳计算分析。     

随动装置数字化设计关键共性技术及其工程应用

以随动装置为对象,基于虚拟样机技术对其方案布局、运动学与动力学分析、结构有限元与拓扑优化,机电控制策略进行了研究,保证了产品满足功能的条件下,具有合理的刚强度、较轻的重量以及准确的定位能力与跟踪能力.通过产品初样验证,设计的装置一次试车成功.所提出的基于虚拟样机技术的全过程多层次数字化设计方法,促进了随动装置现代设计理论与方法的进步.     

一种自动绕线机的设计与应用

定子绕组组件是有限转角力矩电机的核心部件,针对其单线、多极、双向缠绕、双向排线绕法、张力的稳定控制和均匀紧密排线的工艺要求及现有纯手工绕制生产方式存在的绕制效率低、人工成本高、产品一致性、质量稳定性差,以及无法满足批量化生产的问题,采用“双驱动”控制方法设计制造自动绕线机,分析总体结构、主要功能和工作原理。通过进行绕制试验以及对比绕制前后理论与实际数据,表明该设备能够满足产品使用所要求的批量化自动绕制。     

船舶锚系三维交互设计技术研究

文章从提高效率和降低成本角度出发,介绍了传统锚系设计的工作流程及其存在的主要问题;并基于以上问题,给出计算机辅助工程分析(CAE)技术在锚系设计工作中的融合方案;利用三维几何建模、数字孪生虚拟样机构建、锚系多体动力学运动仿真分析,在设计过程中,实现锚系三维仿真验证,迭代优化锚系设计方案,推进设计准确性,缩短设计周期。该技术提供了从方案设计、详细设计到生产设计的各环节中,协同进行交互、验证与出图的成套解决方案。     

将费用作为舰船设计的独立变量

要获得一个均衡和可承受的军舰设计方案需要有把费用作为独立变量的意识，尤其是在合同设计和研制阶段。国防经费的削减意味着满足费用指标的设计已变得和满足性能与计划要求一样重要。如果不能在批准的费用预算内提供可承受的军舰设计方案，就可能导致项目的取消。为英国海军未来航母项目(CVF)开发的综合费用环境(ICE)系统，提供了在产品全寿期各个阶段处理费用信息、产品定义和相关要求之间关系的能力。已认识到该系统对从初步设计阶段到完工图纸设计和建造阶段进行投标估算的重要性，从而形成了“节约费用的性能管理系统”的基础。介绍了将互联网技术与一流的商用应用软件相结合，在企业级共享数据环境中支持费用分布、性能测量和信息规划的发展情况。     

热能与动力工程实验教学中心(二)

<正>本学科有4个研究所与中心相互依托、相互支撑。目前,中心不仅拥有稳定的科研方向,如轮机与柴油机性能仿真、船舶设备、减振降噪技术、节能与新能源利用及其相关产品开发、矿山机械产品开发等,还开展了新的科研方向,如动力机械性能优化     

金属结构CAD/CAE一体化设计平台的研究

在分析现有CAD/CAE集成技术的基础上,提出运用VB.net和SQL Server数据库技术集成Pro/ENGINEER与AN-SYS的方案,实现金属结构设计过程与分析过程的无缝连接,较好地解决了CAD/CAE数据传递的接口问题。工程实例证明,该平台不仅可以满足金属结构设计分析的需要,还能提高产品设计效率、降低设计成本,具有较高的工程实用价值。     

基于CATIA的舵杆CAD/CAE一体化设计

船舶舵杆结构是舵装置的重要组成部件,其结构性能关系到船舶的航行安全性。为提高舵杆结构设计效率,以某舵杆为例,在CATIA(Computer Aided Three-dimensional Interactive Application)零件模块中对舵杆进行三维参数化建模,以其内径为设计变量,通过工程数据链接,将舵杆三维参数化模型导入CATIA结构分析模块中进行优化计算。仿真计算结果表明,采用该方法可实现舵杆在CATIA平台上的CAD(Computer Aided Design)/CAE(Computer Aided Engineering)一体化设计,在满足结构强度要求的条件下,优化后舵杆的重量相比优化前减小12.5%。     

钢支撑设计方法对多层框架抗震性能的影响研究

针对现行规范采用放大地震力的支撑设计方法可能导致框架柱屈曲,提出弱剪型支撑设计方法,采用弹塑性时程有限单元法,对不同支撑设计方法下两层三跨的支撑框架的抗震性能与地震响应进行分析,结果表明:强剪型支撑框架增大地震力,且柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移快速增加;而弱剪型支撑框架发生有侧移变形。强剪型支撑架的层间剪力-位移时程响应曲线和支撑的应力应变响应曲线、柱子应力应变响应曲线几乎不封闭,表明结构即使具有耗能能力,也难以发挥作用。弱剪型支撑框架中,支撑较早发生屈服,然后支撑和框架发生侧移变形,支撑和梁柱的延性及耗能能力能充分发挥作用。建议在设计支撑架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱仍在弹性阶段工作。     

基于折叠式夹层板船体结构耐撞性设计

提高船体结构的耐撞性能是开展船舶碰撞与搁浅研究的主要目的,通过船体结构耐撞设计提高船舶的安全性,对常规船体结构进行优化来提高结构耐撞性能是有限的,设计新型高效的吸能单元是提高结构耐撞性能的有效途径m折叠式夹层板具有吸能好、比强高、刚度大等特性,是一种理想的能量吸收单元.引进特种吸能单元FSP设计出一种新式耐撞结构形式,分别应用于双壳、单壳舷侧结构,对其耐撞性能进行研究.通过数值仿真计算分析,证实FSP舷侧结构显著提高了单壳、双壳舷侧结构的抗撞能力,FSP结构是一种先进的耐撞结构形式.     

SPD与Patran接口系统的设计与开发

随着SPD系统越来越广泛的应用,市场对其要求也越来越高。为了推进SPD应用于船舶设计的各个阶段,解决不同系统间的信息孤岛问题,开发了SPD与CAE前处理器Patran之间的接口。该接口系统根据SPD与Patran的模型数据结构特点,解析SPD中带属性的舰船结构几何模型,对几何模型进行简化处理并加载属性,生成Patran系统可直接用于有限元分析计算的SESSION模型文件,实现了SPD系统与Patran系统之间的数据共享,使SPD系统能够应用于船体初步设计以及生产制造过程的仿真,如分段的吊装仿真,大大缩短船舶的设计周期。系统开发环境以Microsoft Visual Studio 2008为主,Patran系统采用Patran 2010,介绍了接口系统的构架设计思想、数据流程、功能模块组成和软件编程思想,详细阐述了系统对于数据简化的处理方法和模型重建的方法与效果。     

舰船造型设计及其量化评价方法

由于缺乏前期顶层的概念创意和系统的理论指导及设计方法,舰船的艺术造型设计处在分散、孤立研究和个别运用的低级阶段。在现代工业设计思想的指导下,分析舰船造型设计与总体设计的相关性;基于功能论和系统工程理论,在舰船总体设计的各个阶段系统地开展造型设计,通过定量结构变化法和机能面关系界定法进行造型单元的变化与组合,生成既满足功能要求又符合审美取向的造型方案;建立舰船造型设计评价指标体系,采用层次分析法和多元模糊评价法,实现各项指标的权值计算和造型多方案评价结果的量化求解。