鋼閘門的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式為:1獲取上游設(shè)計(jì)條件;2收集相關(guān)參考資料;3對(duì)鋼閘門進(jìn)行布置、繪制設(shè)計(jì)圖、結(jié)構(gòu)計(jì)算;4校、審人員對(duì)計(jì)算書及圖紙進(jìn)行校、審,并提出修改意見;5對(duì)圖紙進(jìn)行修改,并形成施工詳圖或設(shè)計(jì)報(bào)告、招標(biāo)文件等。這種設(shè)計(jì)模式在方案反復(fù)修改的情況下,過程繁瑣、工作量大,對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化形成制約。為此,本文基于水工鋼閘門模塊化三維協(xié)同設(shè)計(jì)的理念,采用CATIA對(duì)鋼閘門進(jìn)行參數(shù)化建模[1-4],再利用CATIA對(duì)三維模型進(jìn)行深入的工程分析,判斷產(chǎn)品是否能滿足工程容許的強(qiáng)度、剛度要求,若不滿足,可根據(jù)需要調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,修改模型參數(shù),再次進(jìn)行分析,如此循環(huán)直至滿足要求,以得到結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的閘門結(jié)構(gòu),有效地保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。1 CATIA參數(shù)化建模鋼閘門結(jié)構(gòu)的三維模型主要由門體結(jié)構(gòu)與門體裝配件兩部分組成。其中,門體結(jié)構(gòu)由一系列板材焊接而成,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,通常被標(biāo)定為一個(gè)零部件,其下級(jí)單元是零件的特征,如面板、邊柱、主梁等。門體裝配件是與

大型塔類設(shè)備的起重吊裝是工程建設(shè)中一個(gè)重要的作業(yè)程序,傳統(tǒng)的吊裝工裝設(shè)計(jì)通常由專業(yè)技術(shù)人員采用傳統(tǒng)力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的周期長、效率低,而且計(jì)算結(jié)果不夠直觀,不能準(zhǔn)確獲知應(yīng)力、應(yīng)變在整個(gè)結(jié)構(gòu)件中的分布狀況,因而難以準(zhǔn)確判斷結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)的位置。近幾年出現(xiàn)的吊裝設(shè)計(jì)軟件偏重于對(duì)起重機(jī)的仿真模擬[1-2],而對(duì)塔類設(shè)備和吊具在整個(gè)起吊過程中的受力變化研究較少。目前吊裝分析軟件,大多是針對(duì)某一特定工況的起重吊裝進(jìn)行有限元分析[3-8],參數(shù)化程度不高,難以同時(shí)兼顧多種設(shè)計(jì)方案。大型塔類設(shè)備在吊裝方案和吊裝工裝的結(jié)構(gòu)形式上變化不大,多在尺寸上有變化。針對(duì)這一特點(diǎn),利用Ansys參數(shù)化設(shè)計(jì)語言APDL建立吊裝工裝的快速設(shè)計(jì)有限元分析模型,運(yùn)用面向?qū)ο蟮腣isual C#語言將吊裝工裝參數(shù)化有限元模型與SolidW orks模型的實(shí)現(xiàn)參數(shù)對(duì)接,可以搭建CAD/CAE功能集成的吊裝工裝設(shè)計(jì)分析平臺(tái)。1參數(shù)規(guī)劃參數(shù)規(guī)劃是吊裝建模的重要環(huán)節(jié)

在現(xiàn)代航空航天工業(yè)及雷達(dá)通信等領(lǐng)域中,為了減輕結(jié)構(gòu)重量,提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、加工精度及生產(chǎn)效率,薄壁型整體結(jié)構(gòu)件占有相當(dāng)比重,如整體框、梁、壁板等。這類零件不僅形狀復(fù)雜,精度要求高,而且具有靜剛度弱的特征。因此,在加工過程中極易因切削力、切削熱、工件裝夾、加工路徑等因素的作用而產(chǎn)生加工變形。目前,國內(nèi)外對(duì)薄壁件加工變形的研究[2-5]很多,主要是借助有限元模擬技術(shù)對(duì)切削過程中薄壁件側(cè)壁、腹板、整體變形進(jìn)行加工仿真。但只是針對(duì)某一種薄壁件運(yùn)用有限元分析,得到薄壁件的加工變形規(guī)律或加工變形量。這個(gè)過程中需要一定的有限元知識(shí)背景——有限元建模、施加載荷及求解等,并且在有限元建模時(shí)會(huì)消耗一定的時(shí)間,一旦模型參數(shù)有所改變,就需要重新建模,勢必消耗大量時(shí)間和精力。本文通過建立三種參數(shù)化薄壁件加工過程有限元模型,節(jié)省了因有限元建模而消耗的大量時(shí)間,用戶只需在圖形界面輸入各種參數(shù),軟件即可在后臺(tái)啟動(dòng)ANSYS完成有限元建模并進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而求解加工變形.

引言隨著科技的迅猛發(fā)展,起重機(jī)檢測的精度和可靠性、輕量化要求越來越高,并且隨著有限元數(shù)值仿真手段、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的發(fā)展,關(guān)于起重機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)手段和檢測方法也在發(fā)生著跨越式發(fā)展,近年來關(guān)于起重機(jī)的相關(guān)技術(shù)方面取得了一定的研究成果,如:30t橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[1];橋式起重機(jī)起升載荷分布擬合與檢驗(yàn)方法的研究[2];橋式起重機(jī)產(chǎn)品平臺(tái)構(gòu)建技術(shù)研究[3];基于粒子群優(yōu)化算法的橋式起重機(jī)PID控制參數(shù)優(yōu)化的研究[4];基于模糊優(yōu)選模型的橋式起重機(jī)節(jié)能評(píng)價(jià)方法研究[5]。但是,起重機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,類型多樣,因而,要提高檢測的精度和檢測效率,必須要建立其虛擬檢測仿真平臺(tái),但目前就此方面的研究還不夠深入、系統(tǒng)。因而,文中據(jù)此針對(duì)橋式起重機(jī),以ANSYS軟件為工具,結(jié)合ANSYS強(qiáng)大的二次開發(fā)功能,綜合應(yīng)用其二次開發(fā)語言(APDL,UIDL),并結(jié)合參數(shù)化分析建模技術(shù),建立了橋式起重機(jī)的虛擬檢測仿真平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)相似結(jié)構(gòu).

引言三維數(shù)字城市經(jīng)過十余年的發(fā)展,取得了長足的進(jìn)步。在數(shù)據(jù)建設(shè)方面,從初期的基于專業(yè)三維建模軟件手工建模,發(fā)展到現(xiàn)在基于三維激光掃描、機(jī)載LiDAR、傾斜影像等技術(shù),都可以快速獲取空間點(diǎn)云和立體影像數(shù)據(jù)快速建模[1];在應(yīng)用技術(shù)方面,從初期的單純?nèi)S展現(xiàn),發(fā)展到為管理、分析、決策服務(wù)。三維地理信息技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè),尤其是城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)和公共決策方面[2]。新興的應(yīng)用領(lǐng)域同時(shí)也對(duì)相關(guān)的技術(shù)提出更高的要求,如要求模型具有一定的精度、具有可動(dòng)態(tài)調(diào)整性等,這些都是當(dāng)前流行的建模技術(shù)所不具備的。本文分析了參數(shù)化建模技術(shù)的原理,結(jié)合新興的規(guī)則建模技術(shù),以城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的相關(guān)應(yīng)用為切入點(diǎn),提出了一種基于斷面的建構(gòu)筑物快速建模技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)具有一定規(guī)則的建構(gòu)筑物三維快速建模,并可通過參數(shù),實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)整模型的形態(tài)特征。最后以道路、鐵路、單軌等城市規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的應(yīng)用為例,展示該技術(shù)的應(yīng)用效果。2基于參數(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)基于參數(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)