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《三維cad_cae技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2007年6月沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報Jun.2007第24卷第3期JournalofShenyangInstituteofAeronauticalEngineeringVo.l24No.3文章編號:1007-1385(2007)03-0024-04三維CAD/CAE技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用周爽(撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧撫順113006)摘要:機(jī)械設(shè)計手段從20世紀(jì)70年代的手工繪圖轉(zhuǎn)向計算機(jī)繪圖,大大提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量。二維CADCAE技術(shù)的普及結(jié)束了手工繪圖的歷史,對減輕人工勞動強(qiáng)度,提高經(jīng)濟(jì)效益起到了很明顯的作用。隨著技術(shù)的發(fā)展,CAD/CAE技術(shù)正從二維CA
2、D/CAE向三維CAD/CAE過渡。為此介紹并討論了三維CAD/CAE技術(shù)及其在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:三維技術(shù);CAD;CAE;內(nèi)燃機(jī)中圖分類號:TH12文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A三維CAD/CAE技術(shù)主要包括以下內(nèi)容:三部分的幾何設(shè)計,包括活塞組件、連桿、曲軸、氣缸維造型/三維設(shè)計、計算機(jī)輔助工程分析、結(jié)構(gòu)運(yùn)蓋、氣缸體、凸輪及凸輪軸和氣閥。設(shè)計過程中首動分析/仿真、裝配干涉檢驗(yàn)、三維轉(zhuǎn)二維、圖樣檔先需要為所設(shè)計的內(nèi)燃機(jī)選型,即確定基本的幾案管理等。利用這種三維CAD/CAE系統(tǒng)完成設(shè)何結(jié)構(gòu)和尺寸,對其設(shè)計有個整體規(guī)劃。然后將計,不僅使設(shè)計對象的幾何形狀和性能滿足要求,整個內(nèi)
3、燃機(jī)系統(tǒng)劃分為若干子系統(tǒng),即上面所述而且使各方面的指標(biāo)(強(qiáng)度、剛度、重量和成本的各個組件。根據(jù)實(shí)踐中的條件、功能要求及經(jīng)等)都達(dá)到最佳狀態(tài),這是計算機(jī)輔助設(shè)計和輔驗(yàn)準(zhǔn)則,對這些組件分別進(jìn)行構(gòu)型設(shè)計并加入材助工程分析的根本目的。三維CAD/CAE符合設(shè)料(即設(shè)置各個零件的物理性質(zhì)),將每個零件的計者的思維習(xí)慣,可以充分發(fā)揮設(shè)計者創(chuàng)造力和主要幾何結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)化,并通過這些參數(shù)在想象力。各個零件之間建立關(guān)聯(lián)(Relation)約束,使各個子系統(tǒng)構(gòu)成一個內(nèi)在的整體。1CAD技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計中的應(yīng)用完成零件設(shè)計后,可以利用工具進(jìn)行虛擬裝內(nèi)燃機(jī)中許多零部件的設(shè)計,如果采用傳統(tǒng)配。利
4、用Pro/ENGINEER的Layout(布局)功能,手工設(shè)計方法很難滿足精度要求,而使用CAD技定義裝配件中每個零件相關(guān)尺寸關(guān)系與組合關(guān)術(shù),尤其是三維CAD技術(shù)能直觀表達(dá)、設(shè)計方便。系,并與已經(jīng)建立的零件模型相關(guān)聯(lián)。如果要修在內(nèi)燃機(jī)的計算機(jī)輔助設(shè)計中,實(shí)體造型是改零件,也只需修改所繪制的Layout2D規(guī)劃圖,其中的重要過程。早期的CAD軟件建模結(jié)束后就能自動將變更加至組件文件中,從而大大地提導(dǎo)入CAE分析得出結(jié)論之后,往往需要修改設(shè)計高了裝配的效率與可維護(hù)性。在保證可以代表整方案,現(xiàn)在由于參數(shù)化建模思想和基于特征建模機(jī)結(jié)構(gòu)狀態(tài)下,Layout圖可以用最簡單的線條繪思想的
5、產(chǎn)生,使某一尺寸發(fā)生變化需重新建模的制,并在圖中定義全局幾何基準(zhǔn)(GlobalDatum)現(xiàn)象徹底消失,圖形的修改變得十分容易,設(shè)計效和全局尺寸參數(shù)(GlobalDimension)。然后,在相率變得更高。關(guān)零件模型中聲明(Declare)該Layout文件,并將現(xiàn)選取四沖程汽油機(jī)的主體運(yùn)動件為研究對相關(guān)零件模型中的對應(yīng)幾何基準(zhǔn)和尺寸參數(shù)與象,運(yùn)用三維CAD實(shí)體造型技術(shù),以尋求一種高Layout文件中的全局幾何基準(zhǔn)和全局尺寸參數(shù)相效的設(shè)計方法。關(guān)聯(lián)。最后,得到的主體的裝配模型。首先進(jìn)行零件設(shè)計,借助基于特征的三維參另外,在給客戶提供零部件改進(jìn)方案或三維數(shù)化建模工具Pro/E
6、NGINEER進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)主體效果圖時,常常是只有實(shí)物而沒有任何圖紙或CAD數(shù)據(jù),特別是樣件造型中有曲線、曲面時,很收稿日期:20061015難通過測量獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),以至于得不到原件作者簡介:周爽(1978),女,遼寧撫順人,助教的精確三維圖。由工件產(chǎn)生圖紙或相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)第3期周爽:三維CAD/CAE技術(shù)及在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計實(shí)踐中的應(yīng)用25那樣普及,主要模式是內(nèi)燃機(jī)有關(guān)的科研院所和生產(chǎn)企業(yè)合作開發(fā)新產(chǎn)品,企業(yè)提要求,科研院所出方案。CAE技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計中的主要應(yīng)用有如下幾個方面:2.1缸內(nèi)流動分析燃燒節(jié)能是內(nèi)燃機(jī)設(shè)計的一個主攻的方向,
7、因此分析缸內(nèi)工質(zhì)流動規(guī)律,以此來改進(jìn)設(shè)計,在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計過程中是必不可少。而CAE軟件都提供了極為方便快捷的分析手段。對上文中設(shè)計的四沖程汽油機(jī)進(jìn)行缸內(nèi)流動的分析,可以在Pro/ENGINEER建立的內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋模型中,提取燃燒室流體分析的幾何區(qū)域,并導(dǎo)入數(shù)值流體力學(xué)分析的前處理器(使用Gam-圖1內(nèi)燃機(jī)主體裝配圖bit),這樣可以充分利用三維建模環(huán)境下產(chǎn)生的幾何信息。在缸內(nèi)工作過程中,當(dāng)活塞處于下死的過程屬于逆向工程領(lǐng)域,它可以采用三坐標(biāo)法獲得,而目前三坐標(biāo)中又引入了CAD功能,使這點(diǎn)時,建立氣缸工質(zhì)流體區(qū)域模型
