數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造-范例4

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1、數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械電子工程學(xué)院指導(dǎo)教師：魯聰學(xué)生：汪洋201222080108朱新朝201222080604于海濤201222080614數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目錄前言3第一章鞋子傳統(tǒng)加工工藝31.1材料介紹31.2男士涼鞋有限元分析31.2.1受熱分析31.3女式?jīng)鲂邢拊治?1.3.1受力分析31.3.2熱分析3第二章鞋底原形件表面逆向工程研究32.1引言32.2逆向工程技術(shù)32.2.1概述32.2.2逆向工程系統(tǒng)32.2.3逆向工程研究現(xiàn)狀32.2.4逆向工程技術(shù)的應(yīng)用32.2.5相關(guān)軟件的介紹32.

2、3鞋底原形件的逆向工程研究32.3.1測(cè)量方法研究32.3.2測(cè)量設(shè)備及測(cè)量方法32.3.3鞋底三維點(diǎn)群數(shù)據(jù)的獲取以及曲面的重構(gòu)32.4本章小結(jié)3第三章仿生類(lèi)比信息的提取與仿生改形鞋底試件的快速原型制造33.1非光滑形態(tài)選取的仿生學(xué)基礎(chǔ)33.2仿生類(lèi)比信息的提取33.3快速原型制造技術(shù)33.3.1概述33.3.2基本原理33.3.3主要分類(lèi)33.4仿生改形鞋底試件的加工3數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3.4.1快速原型制造設(shè)備的選擇與介紹33.4.2計(jì)算機(jī)三維改形建模33.4.3仿生改形鞋底試件加工33.5本章小結(jié)3參考文獻(xiàn)3數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

3、前言近些年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)鞋子的要求也越來(lái)越高了。為了滿(mǎn)足人們既對(duì)外觀款式的要求，又對(duì)舒適度的要求，對(duì)鞋子的快速研發(fā)漸漸受到企業(yè)的重視?，F(xiàn)代制造業(yè)也正是在這種背景下如雨后春筍般得到了蓬勃發(fā)展。它要求現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)相結(jié)合，采用CAD/CAE/CAM/CAPP技術(shù)，充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，從而滿(mǎn)足現(xiàn)代制造業(yè)的需求。鞋子的快速研發(fā)與制造也是在此前提下得以實(shí)現(xiàn)的。第一章鞋子傳統(tǒng)加工工藝1.1材料介紹1、乙烯醋酸乙烯共聚物和聚氯乙烯乙烯／醋酸乙烯酯共聚物（又稱(chēng)乙烯／乙酸乙烯酯共聚物），是由乙烯（E）和乙酸乙烯酯（V

4、A）共聚而制成，英文名稱(chēng)為：EthyleneVinylAcetate，簡(jiǎn)稱(chēng)為EVA，或E/VAC。2、特性乙烯／醋酸乙烯酯共聚物的特點(diǎn)是具有良好的柔軟性，橡膠一樣的彈性，在-50℃仍能具有較好的可繞性，透明性和表面光澤性好，化學(xué)穩(wěn)定性良好，抗老化和耐臭氧強(qiáng)度好，無(wú)毒性。與填料的摻混性好，著色和成形加工性好。它在常溫下為固體，加熱融熔到一定程度變?yōu)槟芰鲃?dòng)，并具有一定黏度的液體。3、用途一般情況下，乙酸乙烯酯含量在5%以下的EVA，其主要產(chǎn)品是薄膜、電線電纜、LDPE改性劑、膠黏劑等；乙酸乙烯酯含量在5%~10%的EVA產(chǎn)品為彈性薄膜等

5、；乙酸乙烯酯含量在20%~28%的EVA，主要用于熱熔黏合劑和涂層制品；乙酸乙烯酯含量在5%~45%，主要產(chǎn)品為薄膜（包含農(nóng)用薄膜）和片材，注塑、模塑制品，發(fā)泡制品，熱熔黏合劑等。44數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)乙酸乙烯共聚物，高分子材料。常用于慢跑、慢步、休閑鞋、足訓(xùn)鞋中底。?優(yōu)點(diǎn)：輕便、彈性好、柔韌度好、不易皺，有著極好的著色性、適于各種氣候。缺點(diǎn)：易吸水，不易腐蝕不利環(huán)保、易臟。4、EVA屬性表1材料屬性比熱密度傳熱系數(shù)Eve發(fā)泡橡膠400.691.2男士涼鞋有限元分析鞋有很多不同的材料組成，在本文中主要進(jìn)行鞋的熱分析，而除鞋底外，其他

6、部分在分析中對(duì)結(jié)果影響很小，因而本文分析以鞋底為主，不考慮其他部分。鞋底材料有很多種，現(xiàn)下在涼鞋，休閑鞋類(lèi)的多用EVA，這種具有材料抗腐蝕性，高彈性，輕柔和良好的著色性能。本文對(duì)鞋底進(jìn)行熱分析，主要是驗(yàn)證運(yùn)用這種材料的鞋，在高溫的地面上行走時(shí)，是否會(huì)因?yàn)閭鳠岬脑?，使得人的腳面應(yīng)長(zhǎng)期接觸而感到不適。本文有限元分析采用ANSYS10.0軟件，在ug中進(jìn)行鞋底的三維建模，然后導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行鞋底的熱分析。在本文中，主要是研究鞋底的熱傳導(dǎo)問(wèn)題，在分析過(guò)程中簡(jiǎn)化鞋底的模型，材料選擇EVA發(fā)泡橡膠，并假設(shè)：（1）鞋底材料是均勻等向的。（2

7、）在一定程度上，數(shù)值可能會(huì)有較大的誤差，具體的數(shù)據(jù)結(jié)果可能無(wú)法到達(dá)或不夠精確，但可以通過(guò)定性來(lái)研究。1.2.1受熱分析1.有限元模型建立44數(shù)字化設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在整個(gè)有限元分析過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)是有限元前處理模型的建立，這過(guò)程一般包括幾何模型的建立，網(wǎng)格劃分，載荷與約束的添加和材料的定義等。他對(duì)后期分析求解有著直接的影響，影響仿真的精度和效率。建模的基本原則是保證建模的準(zhǔn)確性。為保證計(jì)算精度，模型必須能夠如實(shí)反映鞋底的幾何特征和力學(xué)性能。為提高模擬計(jì)算的效率，在建模時(shí)還必須考慮單元類(lèi)型，數(shù)量和質(zhì)量等因素。由于三維建模是在ug中完成的，

8、然后保存為igs文件讓后導(dǎo)入ANSYS的，各種數(shù)據(jù)和模型在前面建模中已有詳細(xì)描述，這里就不多贅言。模型如下圖1-1所示：圖1-1UG建模建模的原則：（1）在保證計(jì)算目的和精度條件下，適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化模型；（2）合理的選擇單元類(lèi)型，減少輸入數(shù)