复杂壳体建模技术

简化复杂机械系统模型建立与仿真方法1. 引言在现代工程领域中，机械系统的建立和仿真是非常重要的环节。

通过建立系统模型并进行仿真分析，可以预测系统的运行行为，提前解决潜在问题，节约时间和成本。

然而，由于机械系统的复杂性，模型的建立和仿真往往变得困难且耗时。

因此，本文将探讨一些简化复杂机械系统模型建立和仿真的方法，以提高工程效率。

2. 模型简化方法2.1 几何简化在建立机械系统模型时，几何是一个重要的方面。

通过几何简化，可以简化模型的复杂度，减少计算量。

几何简化可以通过以下几种方法实现：2.1.1 模型尺寸缩放对于大型机械系统，直接进行建模和仿真可能会导致计算困难和耗时过长。

因此，可以考虑对模型进行尺寸缩放。

将模型的尺寸缩小到合适的比例，减少计算量，同时保持系统的动力学行为。

2.1.2 简化复杂几何形状在建模过程中，某些复杂的几何形状可能会增加计算的复杂性。

可以通过简化这些复杂几何形状，例如用曲线代替曲面等方法，来减少计算量。

2.2 简化材料特性除了几何简化外，简化材料特性也是一种常见的简化方法。

在复杂机械系统模型中，通常需要考虑材料的力学特性、磨损特性等。

然而，有时可以根据实际需求，简化材料特性以减少计算难度。

2.2.1 材料刚性假设在部分机械系统中，材料的刚性对系统整体行为的影响可能较小。

因此，可以假设材料是刚性的，以减少运算量。

2.2.2 材料特性简化在材料特性的考虑中，可以简化某些特性的模型。

例如，对于弹簧元件，可以常数化弹性模量，而不需要使用更为精确的材料模型。

3. 仿真方法在完成模型简化后，接下来是进行仿真分析。

对于复杂机械系统，选择合适的仿真方法可以更加高效地分析系统的性能和行为。

3.1 数值仿真数值仿真是一种常用的仿真方法，可以通过数值计算和模拟来预测系统的行为。

数值仿真通常基于物理方程和数值方法，通过迭代求解来近似系统的运行行为。

3.1.1 有限元法有限元法是一种常见的数值仿真方法，通过将连续体划分为有限数量的元素，再对每个元素进行求解，最终得到整体系统的近似解。

workbench壳单元建模实例摘要：一、引言二、workbench壳单元建模的概念与原理三、workbench壳单元建模实例分析1.实例一：简单壳单元建模2.实例二：复杂壳单元建模四、workbench壳单元建模在工程中的应用五、总结正文：一、引言workbench壳单元建模是一种在计算机辅助工程（CAE）中广泛应用的技术，通过该技术，工程师可以快速、高效地完成模型构建，为后续分析提供基础。

本文将详细介绍workbench壳单元建模的概念与原理，并通过实例分析，探讨其在实际工程中的应用。

二、workbench壳单元建模的概念与原理壳单元建模是一种简化实体模型，以减小模型规模的方法。

通过将实体模型表面的部分区域替换为厚度较薄的壳单元，可以降低模型的复杂度，从而提高计算效率。

在workbench中，壳单元建模主要涉及到以下几个步骤：1.创建壳模型：基于实体模型生成壳模型，需要指定壳的厚度、材料属性等参数。

2.划分网格：对壳模型进行网格划分，以满足后续分析的计算精度要求。

3.定义边界条件：为模型施加相应的边界条件，如固定约束、转动约束等。

4.加载与求解：对模型施加外部载荷，如压力、力矩等，并进行求解。

三、workbench壳单元建模实例分析1.实例一：简单壳单元建模假设我们有一个实体模型，如下所示：```+----+ +-----+| | | || | | |+----+ +-----+| |v v+----+ +-----+| | | || | | |+----+ +-----+```首先，在workbench中创建一个壳模型，设置壳的厚度为2mm，材料属性为钢。

然后，对壳模型进行网格划分，并定义相应的边界条件。

最后，加载压力载荷，求解模型。

2.实例二：复杂壳单元建模假设我们有一个更复杂的实体模型，如下所示：```+----+ +-----+ +-----+| | | | | || | | | | |+----+ +-----+ +-----+| | | |v v v v+----+ +-----+ +-----+| | | | | || | | | | |+----+ +-----+ +-----+```同样地，在workbench中创建一个壳模型，设置壳的厚度为2mm，材料属性为钢。

sw复杂曲面建模思路SW复杂曲面建模是使用SolidWorks（以下简称SW）软件进行建模的一种技术。

复杂曲面是指形状复杂、曲率变化大的曲面，例如汽车外壳、飞机机身等。

本文将介绍SW复杂曲面建模的思路，包括设计准备、模型建立、曲面修整等方面。

一、设计准备在进行SW复杂曲面建模之前，需要进行一定的设计准备工作，包括收集设计资料、定义建模目标、确定建模方式等。

具体步骤如下：1.收集设计资料：了解设计需求，收集相关图纸、图片等资料，对需要建模的曲面有一个较为清晰的了解。

2.定义建模目标：根据设计需求，明确对曲面建模的要求，例如曲率变化、平滑度等。

3.确定建模方式：根据设计目标，选择合适的建模方式，可以是自由曲面建模、函数曲面建模或者曲线曲面建模等，也可以根据实际情况组合使用多种建模方式。

二、模型建立在开始建模之前，需要先准备好所需要的曲线或曲面，可以通过导入、绘制等方式得到。

具体步骤如下：1.导入曲线数据：如果已经有了曲线数据，可以直接导入到SW中，以进行后续的曲面建模工作。

2.绘制曲线：如果没有曲线数据，可以通过SW的绘制工具绘制出所需的曲线。

绘制曲线时，可以使用草图、直线、圆弧等工具。

3.组合曲线：将不同的曲线组合起来，形成闭合的曲线，以便后续的曲面建模。

三、曲面建模在得到了所需的曲线或曲面之后，可以开始进行曲面建模。

具体步骤如下：1.创建曲面：在SW中选择适当的建模方式，创建曲面。

可以使用细分建模、拟合曲面等工具。

根据需要，可以设置曲面的平滑度、曲率等参数。

2.调整曲面：对于初步建立的曲面，可能存在一些问题，例如局部过于突出、平滑度不够等。

需要使用曲面修整工具来调整曲面，使其更符合设计要求。

3.细化曲面：根据需要，对曲面进行进一步的细化。

可以添加细分线、增加曲面的细分等，以得到更精细的曲面模型。

4.检查曲面：在建模过程中，需要对曲面进行定期检查，以确保曲面的质量和准确性。

可以使用曲面分析工具来检查曲面的光顺度、曲率连续性等。

壳体工艺技术壳体工艺技术是一种应用于工业生产中的一种加工技术，主要用于制造各种壳体外壳，如手机壳、电子产品壳体、汽车零部件壳体等。

这种工艺技术可以使产品具有良好的外观质量、稳定的结构形式，同时也能满足产品对于强度、硬度等特殊要求。

壳体工艺技术的主要工艺过程包括设计、模具制造、模具调试、壳体注塑、表面处理和组装等几个步骤。

设计是壳体工艺技术的首要步骤。

设计师需要根据产品的功能特点和使用要求，确定壳体的外形结构、尺寸等参数，并进行3D建模和结构分析，以确保产品外观和结构的合理性。

模具制造是壳体工艺技术的核心环节。

根据设计图纸，模具制造师会根据材料特性和工艺要求，采用机加工、电火花、线切割等工艺手段制造出合适的模具。

模具调试是确保壳体工艺技术的关键步骤。

调试工艺师需要根据模具的特点和生产要求，对模具进行加热和冷却等各项参数的调整，使得壳体的成品质量达到预期要求，并可实现批量生产。

壳体注塑是将塑料材料注射到模具中，并在模具中进行冷却和固化，形成壳体外壳的过程。

注塑工艺师需要根据产品的特性和要求，调整注塑机的温度、压力和速度等参数，以确保壳体外壳的成型质量。

表面处理是对壳体外壳进行加工和处理的步骤，主要包括涂装、喷涂、丝印等。

表面处理工艺师需要根据产品的使用环境和外观要求，选择合适的表面处理方法，确保产品外观质量达到预期要求。

组装是壳体工艺技术的最后一步。

组装工艺师需要根据产品的结构和功能要求，将壳体外壳与其他零部件进行组装，以确保产品的正常运行和使用。

壳体工艺技术的应用范围广泛，并且对于产品质量和外观的要求较高。

通过优化工艺流程和提高工艺技术，可以有效地提高产品的质量和产量，并且降低生产成本。

总之，壳体工艺技术作为一种加工技术，对于产品的外观质量和结构形式具有重要的影响。

通过合理的设计、模具制造、模具调试、壳体注塑、表面处理和组装等工艺流程，可以制造出具有良好外观和结构的壳体外壳，满足产品的使用要求。

飞机机身HyperMesh有限元建模的规划方法随着航空工业的快速发展，飞机机身设计中所涉及的复杂性也越来越大，对有限元建模技术提出了更高的要求。

为了解决这一问题，需采用数字化设计分析技术，将有限元建模技术应用在飞机机身设计中，为飞机的结构设计和性能评估提供可靠的技术手段。

飞机机身有限元建模的规划方法对于飞机设计和制造具有重要意义。

有限元建模是利用有限元分析方法将复杂结构物体离散为有限个基本单元，通过对单元的应力、应变、位移和变形进行计算分析来研究结构物体的受力和变形规律。

飞机机身作为飞机的重要组成部分，其结构设计对于飞机的性能、安全等方面都具有至关重要的作用。

采用有限元建模技术对飞机机身进行建模分析，可以为飞机机身的合理设计与改进提供重要的技术支持。

在进行飞机机身有限元建模的规划方法中，需要涉及到以下几个方面的内容：一、建模前的准备工作1. 了解飞机机身的设计要求和要求在进行有限元建模之前，需要对飞机机身的设计要求和要求进行充分了解。

这包括飞机的使用环境、受力情况、结构和材料要求等。

通过充分了解飞机机身的设计要求和要求，可以为后续的有限元建模提供合理的参考依据。

2. 选择合适的建模软件在进行飞机机身的有限元建模之前，需要选择合适的建模软件。

一般来说，现在常用的有限元建模软件有HyperMesh、ABAQUS、ANSYS等。

针对不同的建模要求和需求，需要选择适合的建模软件来进行有限元建模。

3. 构建合适的建模几何模型在进行有限元建模之前，需要构建合适的建模几何模型。

这需要对飞机机身的结构进行合理分解，将其离散为有限个基本单元。

在构建几何模型时，需要考虑到飞机机身的复杂性和结构特点，合理选择建模单元和建模方法，以确保建模的准确性和可靠性。

二、建模过程中的技术要点1. 选择合适的有限元单元在进行飞机机身的有限元建模时，需要选择合适的有限元单元。

为了能够较为准确地反映飞机机身的受力和变形情况，需要选择适合的有限元单元类型和参数设置。

复杂圆柱壳结构参数化建模方法及模型库设计王雪仁;缪旭弘;钱德进;贾地【摘要】针对船舶的主要结构形式——复杂圆柱壳结构,为研究其快速建模方法以实现船舶结构的优化设计,基于隐式参数化模型概念提出参数化模型表征方法,建立其分类和命名体系,给出其参数化建模方式和流程,利用数值仿真工具完成其参数化模型库设计和开发,并应用于某船舶结构的快速建模.算例表明:复杂圆柱壳参数化模型库设计合理,满足复杂圆柱壳结构快速建模和修改的要求.【期刊名称】《计算机辅助工程》【年(卷),期】2014(023)002【总页数】5页(P105-109)【关键词】船舶;复杂圆柱壳;隐式参数化建模;模型库;命名规则【作者】王雪仁;缪旭弘;钱德进;贾地【作者单位】92857部队,北京100161;92857部队,北京100161;92857部队,北京100161;92857部队,北京100161【正文语种】中文【中图分类】U663.9;TP391.90 引言在现代工程设计过程中，“仿真驱动设计”已成为追求的目标.［1］计算机技术的进步以及有限元和边界元等数值仿真方法的不断发展使这一目标正逐步成为现实.对于船舶和飞机等大型复杂结构，仿真模型建立的工作量巨大，且模型的修改和替换往往十分困难，需重新建模，难以满足工程中多方案设计快速分析的要求.实现复杂结构的快速仿真建模，保证其结构零部件在分析时可被快速构建、替换和修改，成为真正实现“仿真驱动设计”理念的前提.模型的参数化是解决这些问题的有效途径，已在汽车和航空等领域中得到成熟应用，并逐步应用于概念方案设计阶段，从而提高产品开发的效率和效益.［2-3］但是，在船舶领域中，特别是在水下航行器方面，仿真模型的开发仍停留在传统建模方式上，效率低，导致仿真分析仍停留在详细设计完成后的局部校核计算上.［4-5］复杂圆柱壳结构(包括双层壳、加强结构、舷间结构、甲板结构和舱室结构等)是水下航行器结构的主体结构［6］，研究其参数化建模方式具有重要的工程应用价值，可促进仿真分析在船舶设计中的应用.本文开展复杂圆柱壳结构参数化建模方法研究，完成参数化模型库的设计，并初步构建复杂圆柱壳参数化模型库，实现其应用.1 复杂圆柱壳结构参数化建模1.1 模型隐式参数化设计参数化设计可以通过改动模型某一部分或某几部分的尺寸，自动完成对模型中相关部分的改动，从而实现尺寸对模型的驱动，包括显式参数化设计和隐式参数化设计2种.［7］在显式参数化设计中，参数化几何体由一系列抽象的参数形成，几何体之间的关系可通过线性方程组描述;隐式参数化设计利用诸如多项式等数学描述方式直接进行创建和修改，模型构建的灵活性得到很大提高.复杂圆柱壳模型的参数化采用隐式参数化设计实现，用基点、线曲率和剖面形状等3种类型参数控制其参数化模型的几何形状变化.模型可以通过控制上述参数与单个模型之间的拓扑关系自动生成，且所有复杂的系统级模型都通过拓扑关系相连接，一旦修改其中的任一参数，与其相关联的所有几何体会产生相应变化.传统CAD参数化模型修改与隐式参数化模型修改对比见图1，可知，对于传统CAD模型，在改变模型的内壳横剖面形状后，模型的几何连续性被打破，不同部件会发生脱离或干涉;对于隐式参数化模型，随着耐压壳横剖面的变化，与之相连的几何部件都发生调整，整个模型依然保持几何拓扑关系和几何连续性.图1 传统CAD参数化模型修改与隐式参数化模型修改对比Fig.1 Comparison of modification of traditional CAD parametrization models and implicit parametrization models1.2 参数化模型几何元素构成传统的CAD/CAE模型的几何要素主要有点、线、面和体等.其建模方式一般是先建点，再由点生成线，然后由线生成面，最后用面生成体;由低级单元生成高级单元.在参数化建模中，参数化模型的基本要素被划分为基点、基线、梁、横剖面、接头和自由面等.1.2.1 基点和基线用于控制参数化模型修改的点和线(见图2)称为基点和基线，其定义主要是与非参数化模型的点和线的概念区分.1.2.2 梁与通常意义上的梁概念不同，本文的梁指将一个构件的剖面通过拖拉形成的结构，如图3所示的构件由2个基点、1个基线、8条连接线(自动生成)和2个基面构成7个面;而一般建模方法需要建立16个点、22条线和7个面.这种参数化建模方式减少保存的数据量，提高工作效率.下文中所指的梁都为该类型梁.图2 基点和基线Fig.2 Basic points and lines图3 梁建模示意Fig.3 Schematic for beam modeling1.2.3 横剖面横剖面可分为基面(母剖面)和局部剖面(子剖面).基面沿路径拖拉形成梁，梁两端自动生成2个子剖面，子剖面外形完全由基面控制，见图3.在两端子剖面之间可手动添加不同的子剖面，以描述横截面变化的几何构件.子剖面适用于结构的局部修改，基面适用于模型整体修改.1.2.4 接头在结构骨架由梁元素创建完成后，梁与梁之间通常会出现间断的缝隙，接头元素可用于梁与梁之间的连接，见图4.图4 接头Fig.4 Joint1.2.5 自由面自由面主要用以填充梁结构形成的平面空间，由封闭的几何边界线围成，见图5. 图5 自由面Fig.5 Free surface1.3 参数化建模方式和流程参数化建模方式主要有2种:点+线+面的建模方式和点+线+梁+自由面的建模方式.前一种建模方式适合复杂无规律的结构模型，缺点是建模时间长;后一种建模方式效率高，难点在于框架梁结构的选择:若过多采用梁结构，则难以保证梁之间的连接关系.另外，复杂圆柱壳结构存在许多对称结构，建模时只需建一半结构，另一半通过对称得到;非对称结构可在对称结构建立后补充得到，从而提高建模效率.复杂圆柱壳结构参数化建模流程如下:(1)创建基点和基线.一般在复杂圆柱壳的对称中心线上创建基点和基线，每段肋位建立一个基线和一个基点，其他梁以此基点作为参照点.(2)外壳参数化建模.将复杂圆柱壳的外壳和顶纵桁板作为梁元素创建，首先得到某一肋位处的横剖面，通过拖拉形成梁，然后建立横剖面再拖拉形成梁.如此循环，建立外壳模型，见图6.图6 外壳参数化建模流程Fig.6 Process of parametrization modeling of outer shell(3)内壳参数化建模.以梁元素创建复杂圆柱壳的内壳，建立内壳结构，见图7.图7 内壳参数化建模流程Fig.7 Process of parametrization modeling of inner shell(4)内外壳舷间结构参数化建模.采用自由面建模，若不方便创建自由面结构，可先创建舷间结构(如托板的局部剖面)，然后连接封闭曲线形成自由面，最后再定义内壳与外壳映射连接关系，见图8.图8 内外壳舷间结构参数化建模流程Fig.8 Process of parametrization modeling of structures between inner and outer ship side shells(5)采用点+线或点+线+梁的建模方式创建舱壁、水平板和垂直板等，见图9.(6)对称得到复杂圆柱壳模型，建立模型非对称部分，得到复杂圆柱壳完整参数化模型.(7)连接不同舱段，建立大型复杂圆柱壳参数化模型(见图10)，满足多方案仿真建模和对比分析的需要.图9 舱室参数化建模流程Fig.9 Process of parametrization modeling of ship cabin图10 大型复杂圆柱壳模型Fig.10 Large complex cylindrical shell models 1.4 参数化映射技术映射技术是实现不同结构部件与几何构成元素之间的连接以及建立其之间几何约束条件的技术之一.不同的映射对象向不同的映射目标映射可采用不同的映射方法，见表1.其中，方向映射法最常用，采用该方法可手动修改映射的方向，将映射对象沿映射方向投影到映射目标上;垂直映射法将映射对象两点间的最短距离投影到映射目标上，映射方向垂直于映射目标;最近点映射法将映射对象的某一点沿直线方向投向离映射目标最近的点，经过2次映射可将映射对象扩展到映射目标上;参数映射法只适用点对点、点对线和线对线映射，其映射对象投影到映射目标上的位置随参数的变化而变化.表1 模型映射方法Tab.1 Model mapping methods映射对象映射方法点线自由面点参数映射法方向映射法垂直映射法最近点映射法参数映射法方向映射法垂直映射法线不可映射参数映射法方向映射法垂直映射法面不可映射不可映射方向映射法2 参数化模型库设计2.1 模型数据库模块功能模型数据库模块功能包括:(1)创建数据库和数据库分支;(2)将当前显示模型保存到数据库中;(3)复制和剪切数据库中的几何模型;(4)删除数据库和数据库中的几何模型;(5)显示选中的数据库几何模型;(6)移动和组装数据库结构单元.参数化模型库的调用与模型复制功能是实现结构参数化建模的前提，主要包括:(1)复制全部模型或部分模型至另一个工作簿中;(2)合并不同的几何模型;(3)移动、镜像和旋转几何模型;(4)修改几何模型构件名称，加入前缀、后缀或替换关键词等. 2.2 参数化模型的分类和命名规则在实际工程应用中，通常会对复杂几何模型的子构件做一定修改，非参数化几何模型由三维坐标值选取子构件，需要精确确定子构件的坐标位置，这为迅速查找所需的子部件带来不便.为此，采用以名称代表参数化模型物理特征的表征方式.将模型具有类似基本特征的部件归并为一类.模型库分类和命名必须保证以后几何模型库方便增添及调用，不仅要考虑当前模型的几何特征情况，而且要考虑可能入库模型的几何特征.典型复杂圆柱壳结构模块分类命名见图11，一级目录代表整体模型，二级目录代表舱段模型，三级目录以舱段由外到内的大类部件分类，四级目录代表部件的子单元，子单元根据几何形状的位置及大小不同又可分为不同的类别.图11 典型复杂圆柱壳结构模块分类命名Fig.11 Classification naming for typical complex cylindrical shell structure modules2.3 模型库结构根据典型复杂圆柱壳结构分类和命名规则建立各类参数化模型并命名，同时创建参数化模型库和数据库分支，见图12.图12 复杂圆柱壳参数化模型库Fig.12 Parametrization model libraries for complex cylindrical shell4 参数化建模算例基于参数化模型库快速构建复杂圆柱壳参数化模型，见图13.图13 复杂圆柱壳结构参数化模型Fig.13 Parametrization models of complex cylindrical shell structure主要流程包括:(1)导入外壳体;(2)导入耐压壳体;(3)导入第一类肘板;(4)导入第二类肘板;(5)导入实肋板及液舱横隔板;(6)导入上层建筑;(7)导入第一类舱壁;(8)导入第二类舱壁;(9)进入复制功能模块，通过镜像得到另一半并保存在另一个工作簿中;(10)修改名称，合并2个工作簿，并添加非对称结构，从而得到整个舱段参数化模型. 在参数化模型建立后即可根据方案设计要求对其快速修改，从而建立多方案的仿真模型，见图14.图14 舱段结构参数化模型修改Fig.14 Modification of parametrization models of cabin structures5 结束语针对船舶复杂结构，采用基点、基线、梁、横剖面、接头和自由面等基本要素构建一种新的参数化模型表征方法.通过参数化映射技术实现参数化模型不同结构之间连接关系和约束条件的快速建立;基于隐式参数化模型实现大型复杂圆柱壳数值仿真模型的快速构建和修改;基于通用仿真软件二次开发构建复杂圆柱壳结构参数化模型库.相关成果可为实现船舶和飞机等以圆柱壳结构为主体结构的快速仿真建模以及“仿真驱动设计”理念的实现提供参考.参考文献:【相关文献】［1］陆仲绩.自主CAE涅磐之火［M］.大连:大连理工大学出版社，2012:28-34.［2］VOLZ K，DUDDECK F.Crash optimization of bodies in the concept stage of vehicle development［C］//Proc 3rd MIT Conf Comput Fluid＆ Solid Mech.Cambridge，2005. ［3］刘嵩锋，雷勇军，李道奎.汽车起重机车架通用参数化建模和分析系统［J］.计算机辅助工程，2010，19(4):58-61.LIU Songfeng，LEI Yongjun，LI Daokui.Universal parametrization modeling and analysis system of truck crane frame［J］.Comput Aided Eng，2010，19(4):58-61.［4］于雁云，林焰，纪卓尚，等.基于参数化表达的船舶结构有限元分析方法［J］.船舶力学，2008，12(1):74-79.YU Yanyun，LIN Yan，JI Zhuoshang，et al.Hull structure parametric FEM analysis［J］.J Ship Mech，2008，12(1):74-79.［5］缪旭弘，王雪仁，贾地，等.大型复杂圆柱壳中高频振动噪声仿真计算方法研究［J］.计算力学学报，2012，29(1):124-128.MIAO Xuhong，WANG Xueren，JIA Di，et al.A numerical simulation method for predicting sound and vibration characteristics of big and complex 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变速器壳体28工况仿真变速器壳体的28工况仿真是一项重要的技术手段，它在汽车工程中具有广泛的应用。

本文将对变速器壳体28工况仿真的意义、方法和结果进行详细介绍，以期为相关领域的研究和工程实践提供指导。

变速器壳体作为汽车变速器的重要部件，其结构设计直接影响着整个变速器的性能和寿命。

28工况仿真是一种综合考虑变速器在不同工况下的受力、载荷和疲劳破坏情况的方法。

通过模拟实际使用过程中的不同工况，可以全面评估变速器壳体的强度、刚度和振动特性，为设计优化和寿命预测提供科学依据。

在进行28工况仿真时，首先需要建立变速器壳体的数值模型。

通过CAD软件对壳体的几何结构进行建模，并考虑到细节特征，如孔洞、连接结构和法兰等。

然后，根据不同的工况要求，设定相应的加载条件和边界条件。

例如，对于不同速度和转矩要求，可以设定壳体的材料和厚度，以及轴承的支撑方式等。

最后，使用有限元分析软件对模型进行分析，得到壳体在不同工况下的应力分布、变形和振动情况。

通过28工况仿真，可以获得丰富的数据和信息。

首先是壳体的应力分布和刚度特性。

这些数据可以帮助工程师评估壳体的强度和刚度是否满足设计要求，是否存在应力集中和疲劳破坏的风险。

其次是壳体的变形和振动情况。

这些数据可以用于评估壳体的动态特性和振动传递特性，为减震和降噪设计提供参考。

此外，通过对不同工况下的壳体应力和变形进行综合分析，可以预测壳体的寿命，并进行结构优化和材料选择。

变速器壳体28工况仿真为汽车工程提供了一种高效、准确和经济的设计手段。

通过仿真分析，可以降低开发成本和时间，提高产品质量和可靠性。

同时，仿真还为设计优化和全寿命周期管理提供了科学依据。

因此，在汽车工程中广泛应用变速器壳体28工况仿真是非常有意义的。

综上所述，变速器壳体28工况仿真是一项重要的技术手段，它可以全面评估变速器壳体的强度、刚度和振动特性，在汽车工程中具有广泛的应用前景。

通过建立数值模型、设定加载和边界条件，并使用有限元分析软件进行仿真分析，可以获得丰富的数据和信息，为壳体设计和寿命预测提供科学依据。

钢结构框架的建模与仿真技术随着建筑工程的不断发展，钢结构框架已经成为现代建筑中的重要组成部分。

钢结构具有优良的抗震性能、可持续发展性以及施工速度快等优势，因此在高层建筑、大跨度建筑以及特殊用途建筑中得到了广泛应用。

在钢结构框架的设计和施工过程中，建模与仿真技术发挥着重要的作用，能够提高工程的质量和效益。

本文将详细介绍钢结构框架的建模与仿真技术，分析其应用场景以及未来发展趋势。

一、建模技术建模是钢结构框架设计的重要环节，通过建模可以准确地表示和描述结构的各个组成部分，为工程的分析和设计提供依据。

钢结构框架的建模技术包括几何建模和力学建模两个方面。

1. 几何建模几何建模是指在计算机系统中对钢结构框架进行图形化表示的过程。

在几何建模中，常用的方法有手工建模和软件辅助建模。

手工建模是根据设计图纸和规范要求进行手工绘制，适用于简单结构和小规模项目。

软件辅助建模则利用计算机软件进行自动化建模，能够更准确、更高效地完成建模过程。

目前常用的几何建模软件有AutoCAD、Revit 等。

2. 力学建模力学建模是指利用物理学原理对钢结构框架进行建模和分析的过程。

钢结构框架的力学建模可以采用两种方法，即离散模型和连续模型。

离散模型是将结构离散成多个节点，通过节点之间的连接关系和受力关系来描述整个结构的力学行为。

连续模型则是将结构看作连续的弹性体，通过有限元方法对结构进行离散求解。

力学建模要考虑结构的受力性能、破坏机理以及变形特性等因素，能够对不同工况下的结构进行分析和设计。

二、仿真技术仿真技术是对钢结构框架进行虚拟试验和性能评估的过程，可以模拟结构在不同工况下的力学行为和响应。

通过仿真技术，可以预测结构的安全性、可靠性和稳定性，为结构设计和施工提供科学依据。

1. 静力仿真静力仿真是针对结构在静态荷载作用下的力学行为进行模拟和分析。

通过静力仿真，可以计算结构的内力、应力、变形等参数，并判断结构的安全性。

静力仿真可以采用有限元方法进行求解，也可以通过手算方法进行近似计算。

大型复杂系统的物理建模与仿真技术研究随着科技的不断进步，大型复杂系统已成为现代社会的一种普遍存在。

由于这些系统的规模庞大、结构复杂，导致它们的运行、优化、仿真等方面都存在着极大的困难。

为了有效地掌握大型复杂系统的运行规律和优化方法，物理建模与仿真技术成为了一项非常重要的研究领域。

一、大型复杂系统的物理建模物理建模是将现实中的物理系统转化为计算机程序所能处理的数学模型，以达到对物理系统进行分析和优化的目的。

对于大型复杂系统而言，物理建模的难点主要在于复杂性和耦合性。

复杂性是指系统内部包含了大量的元素、组件、关系及行为，同时这些元素又之间相互关联紧密。

例如交通系统中的各种车辆、道路、信号灯等等，这些元素之间的关系和行为十分复杂，需要对这些元素进行分类、量化和关联，才能建立合理的模型。

耦合性是指系统中的各个部分之间存在着相互作用和相互影响。

例如电力系统中，各个电场之间的耦合是非常复杂的，必须考虑到负载变化、电力质量、输电损耗等多种因素，才能建立合理的模型。

在对大型复杂系统进行物理建模时，需要采用多种运用各种物理学原理、统计原理和数学方法对系统进行分析和建模的方法，如系统动力学建模、多智能体系统建模等。

二、大型复杂系统的仿真技术为了有效地对大型复杂系统进行优化和控制，需要进行仿真。

仿真技术是利用计算机，通过程序模拟实际系统的各种行为和状态，以模拟实际系统的运行过程。

仿真技术可以有效地帮助人们分析和解决大型复杂系统存在的问题，例如开发新技术、制定新政策、发现系统缺陷等。

仿真技术可以分为离线仿真和在线仿真两种。

离线仿真是在计算机上进行的仿真，仿真结果对实际系统不产生影响，因此它对大型复杂系统的调试和优化非常有价值。

在线仿真是指系统在运行时，通过计算机程序对系统进行模拟和优化。

大型复杂系统的仿真技术需要注意以下几个方面：1、建立合理的模型合理的模型是进行仿真的基础。

必须考虑到各个因素的相互关系，全局优化与局部优化的平衡等多种因素。

超大型复杂板壳结构精确热处理关键技术及成套装备超大型复杂板壳结构精确热处理关键技术及成套装备1.引言超大型复杂板壳结构是指在航天、航空、造船等领域中应用的大型薄壳结构，其尺寸庞大、形状复杂，且对热处理精度要求极高。

为了确保板壳结构的稳定性和可靠性，需要采用精确的热处理关键技术来获得理想的性能。

本文将深入探讨超大型复杂板壳结构精确热处理的关键技术，并介绍相应的成套装备。

2.精确热处理的重要性2.1 为什么需要精确热处理？板壳结构在使用过程中承受着各种载荷和环境的影响，因此其性能非常重要。

精确热处理可以有效改善材料的力学性能、耐腐蚀性和疲劳寿命，进而提升板壳结构的安全性和可靠性。

2.2 精确热处理的挑战超大型复杂板壳结构的尺寸庞大，形状复杂，热处理过程中存在温度不均匀和应力集中的问题。

板壳结构对热处理的精确性要求非常高，对于温度、时间和冷却方式等参数，都需要进行精确控制。

热处理过程存在很大的挑战。

3.超大型复杂板壳结构精确热处理关键技术3.1 温度控制技术温度是热处理的核心参数之一。

对于超大型复杂板壳结构的热处理，需要采用先进的温度控制技术，以确保加热和冷却过程中的温度均匀性。

目前，常用的温度控制技术包括借助计算机模拟和控制系统进行实时监测和调节，以及利用先进的加热设备和冷却设备来实现精确的温度控制。

3.2 时间控制技术热处理时间是指板壳结构在特定温度下保持的时间。

时间控制技术对于热处理的精确性和效果非常关键。

超大型复杂板壳结构的热处理时间需要根据具体材料和结构的特点来确定，通常需要借助专业的热处理模拟软件和实验验证来得到最佳的时间控制参数。

3.3 冷却方式技术冷却方式是指板壳结构在完成加热处理后的冷却方式。

不同材料和结构对冷却方式的要求有所不同。

为了获得理想的性能，需要根据不同的热处理要求选择合适的冷却方式，如水冷却、油冷却或气冷却等。

冷却过程中需要进行精确的监测和控制，以确保冷却率的准确性。

4.超大型复杂板壳结构精确热处理的成套装备为了实现超大型复杂板壳结构的精确热处理，需要配备相应的成套装备。

(a)(b )图3　评价结果显示图Fig.3　Picture of assessment results3　结　论本文从人的生活事件的角度,针对煤矿工人特殊的生活环境,对预防煤矿事故发生的方法进行了认真的研究,结论如下。

1)提出了煤矿基层生产单位人因事故预防方法———生活事件分析法;2)选取合适的生活事件,确定职工生活变化值LC V ,建立职工的生活变化值计算表,对115a 以内累计LC V ≥150的职工个人进行重点监控,避免人因事故发生; 3)编制的“生活事件分析与评价”程序,人机界面友好,操作、使用方便。

R eferences(参考文献):[1]　CHE N Shijun (陈士俊).Safety psychology (安全心理学)[M].T ianjin :T ianjin University Press ,19991[2]　CHE N Baozhi (陈宝智),W ANGJinbo (王金波).Safety management(安全管理)[M].T ianjin :T ianjin University Press ,19991[3]　CAO Qinggui (曹庆贵).Coal safety appraisement and safetyinformation management (煤矿安全评价与安全信息管理)[M].Xuzhou :China University of M ining and T echnology Press ,19931Application of li fe event analysis method in coalenterpriseCHE N Jing ,C AO Qing 2gui ,K UANG K ai 2yu(K ey Laboratory of M ine Disaster Prevention and C ontrol ,Shandong University of Science and T echnology ,Qingdao 266510,Shandong ,China )Abstract :In China ,m ost of accidents which happened in the coal enterprise were induced by human error.According to human error ’s happening mechanism ,the present paper bring forward life event analysis method and has developed the application program which can be used in coal enterprise to prevent human error happening.Finally ,s ome enterprise ’s human accident fatalness are assessed.K ey w ords :life event ;human error ;life change value ;control andapplication programC LC number :X 936 Document code :A Article ID :100926094(2006)S 200672033收稿日期:2006206201作者简介:姬保静,研究生,从事灾害控制与预防研究;刘伟韬,副教授,从事安全技术及工程、矿井水文地质及其相关领域研究。

难变形材料复杂构件成形多场耦合多尺度全过程建模与
仿真
首先，建立基于场耦合多尺度的模型和仿真技术，来表征难变形材料的性能特点。

其次，利用模型从而增强数值模拟的能力，来筛选材料特性和实验参数，预测材料的行为规律，比如温度和力学变化。

最后，建立一个弹性有限元加载算法，用于分析复杂构件的组装过程和设计调试，以及反映其变形行为。

同时，对于复杂构件形状复杂的成形过程，还必须考虑材料冷喷成型或机械拉拔成型过程中的物理变形机理，如温度场、应力场和变形场的演变，以及难变形材料的微观结构变化，如金属流变破坏、机械耦合模型、显微结构分析和拉拔等，对其进行建模、仿真和分析。

此外，为了确保难变形材料复杂构件成形的准确性，还需要对各过程参数进行精细的校正和反馈，采用可视化技术，例如建立三维动态仿真系统。

结构设计知识：结构设计中的建模技术结构设计是现代工程领域中至关重要的一环，无论是建筑、桥梁、隧道、机器还是船舶，都需要进行结构设计来保证其安全、稳定和有效运行。

在结构设计过程中，建模技术可以帮助工程师更准确地预测和评估设计方案的性能，从而优化设计和降低成本。

本文将介绍结构设计中常用的建模技术。

一、有限元分析有限元分析（finite element analysis, FEA）是目前结构设计中最常用的建模技术之一。

它将结构划分成许多小的有限元单元，并对每个单元进行分析，最终得到整个结构的力学性能。

有限元分析可用于研究结构的强度、刚度、稳定性、振动、疲劳等性能。

在进行有限元分析时，需要确定模型的边界条件、材料参数、加载类型等，这些参数的准确性直接影响分析结果的准确性。

二、计算流体力学分析计算流体力学分析（computational fluid dynamics, CFD）是一种通过数值模拟方法来分析流体力学问题的技术。

在结构设计中，CFD可以用于研究风场、水流和气流等对结构的影响。

CFD可以帮助工程师预测风载荷、水压力等外部载荷，以及结构在各种流动条件下的流场和温度分布。

这些信息可以用来更精确地评估结构的性能和优化结构设计。

三、多体动力学分析多体动力学分析（multibody dynamics, MBD）是一种用于分析多个相互作用运动物体的方法。

在结构设计中，MBD可用于研究运动零件之间的相对运动和力学性能。

通过MBD，可以预测零件的运动轨迹、速度、加速度和动力学力学性能。

MBD通常用于机械设计和运动学分析，例如汽车悬挂系统、机械臂、船舶运动等。

四、模态分析模态分析是一种用于确定结构固有振动频率和振型的分析方法。

在结构设计中，模态分析可以用于预测结构在操作过程中的振动情况和振动响应。

通过模态分析，可以得到结构的自然频率和振型，并通过这些信息来优化结构的设计，以避免共振、降低振动干扰、提高结构稳定性等。

体-壳单元组合建模法在圆柱壳开孔结构有限元分析中的应用体-壳单元组合建模法在圆柱壳开孔结构有限元分析中的应用随着科学技术的不断发展，圆柱壳结构在各种工业领域中得到了广泛的应用。

然而，圆柱壳在使用过程中常常会因为受到外力或者其他因素的影响而产生破损或裂缝，这时需要对其进行有限元分析以确定其承载能力和使用寿命。

在此过程中，圆柱壳结构的开孔问题一直是研究的一个重要方向。

体-壳单元组合建模法是现代有限元分析中的一种重要方法，在处理圆柱壳开孔结构问题时也具有显著的优势。

其核心思想是将结构分为实体和壳体两部分，实体部分采用立体单元进行建模，壳体部分采用壳体单元进行建模，然后通过节点间的等效机构来连接这两个部分。

这种方法优点明显，可以较好地避免了单一壳体单元在处理应力集中问题时的局限性，同时又避免了普通立体单元在处理薄结构问题时浪费大量计算资源的问题。

在对圆柱壳开孔结构进行有限元分析时，体-壳单元组合建模法的优势体现得尤为明显。

对于不同类型的开孔结构，可以采用定制化的壳体单元进行建模，将开孔部分成功地剔除掉。

然后再利用实体部分计算出连接处的节点间等效机构，从而又在该位置保证了力学连续性，从而将开孔结构的影响最小化。

在分析应力分布时，体-壳单元组合建模法也能够进行比较准确的计算。

在使用立体单元模拟实体部分时，能够很好地模拟出弯曲和剪切的效应；而在使用壳体单元模拟壳体部分时，则能够很好地考虑到薄板的表面效应。

在计算接头处等位置时，可以根据实际需要使用各种节点间等效机构模型，进一步提高计算精度。

对于具有多个开孔的结构体，体-壳单元组合建模法也可以进行合理的分析。

在这种情况下，可以将每个开孔部分单独建模，然后将各个部分通过节点间的等效机构进行连接。

这样一来，虽然模型变得更为复杂，但是整体的计算效率和准确性都可以得到有效的提高。

综上所述，体-壳单元组合建模法在圆柱壳开孔结构的有限元分析中具有重要的应用价值。

无论是单一开孔还是多开孔结构，该方法都能够有效地避免常规建模方法的局限性，并且保证了计算精度和计算效率。

基于Siemens NX平台的复杂壳体注塑模具设计与制造佚名【摘要】The injection mold is designed and produced based on Siemens NX. The runner which is based on the principle of balance arrangement is determined by the simulation and analysis on Moldflow. The methodim⁃proves the injection mold production quality and design efficiency. It has a reference value for production.% 采用Siemens NX平台完成了某复杂壳体注塑模的设计与制造。

并通过Moldflow进行流动模拟分析。

依据平衡式布置原理确定了浇注系统的设计方案。

该方法缩短了复杂塑件的模具设计周期。

提高了模具制造的质量。

【期刊名称】《常熟理工学院学报》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P51-53,70)【关键词】Siemens NX;注塑模具;模流分析;计算机辅助设计与制造【正文语种】中文【中图分类】TP391随着社会快速发展，塑料制品的结构也日趋复杂，精度要求越来越高，传统的设计方法已无法满足社会的需求.为了适应模具工业的快速发展，提高产品竞争力，模具CAD/CAM一体化技术已成为塑料制品设计与制造的核心技术[1].本文以Siemens NX mold wizard为平台，以生产实际中的某复杂壳体的注塑模具设计与制造为例阐述CAD/CAM技术在塑料模具设计与制造中的应用.塑件产品3D建模如图1所示，该塑件为大批量生产.材料为ABS.外观要求光亮、无飞边、流痕及分模线，并要求塑件具有一定的机械强度和耐磨性.易于加工成型.塑件的成型性能如表1.2.1 成型零件设计基于NX Mold wizard平台设计模具的流程如图2所示，首先是布局模具的型腔，结合塑件比较复杂，生产批量大的特点，采用平衡式布置和一模两穴的布局结构；其次是分模，分模的合理程度直接决定模具的成型效率和塑件的质量[2.3.4]，因此，分模是注塑模具设计中最关键的步骤；由于塑件比较复杂，分模时只能采用手动分模方式，对塑件上的开放破孔需利用建模模块中的曲面和实体工具进行修补，对于塑件内扣采用成型推杆斜顶的方式来完成.上述关键问题解决后就可以按照NX Mold wizard平台设计模具的流程来完成其余设计步骤，并创建出整体嵌入式型芯和型腔，如图3所示.2.2 塑件质量的CAE分析依据平衡式布置原理确定了浇注系统排布情况，并在模具设计之前对注射成型的流道比进行校核.如果设计出的流道比比塑料允许使用的流道比大，注射成型便有可能发生充模不足或制品缺料的现象，利用Moldflow进行填充区域的充模分析结果如图4所示.可看出塑料熔体完全填充塑件的整个区域，没有冷料缺陷，说明流动比完全满足要求；气穴的位置如图5所示，主要集中在斜顶部位和分型面附近，可自然消除，对塑件质量影响不大；熔接痕的位置如图6所示，可见熔接痕结果比较理想，浇注系统设计较合理，壳体的内表面为非观赏面，允许有少量熔接痕，并且熔接痕可通过提高模具温度和增加保压，尽早进行保压切换等办法消除[5-6].2.3 模架选用及后续处理依据成型零件的尺寸，采用合理的模架，此次设计选用龙记模架，型号为DCI2125型，其参数如表2所示.选择合适的浇注系统来完成注射过程，同时还要为模具选择浇口套、推杆、复位杆、定位圈、紧固件、支撑件等标准件，最终设计好的三维注塑模具装配模型如图7所示.模具的制造主要是加工整体嵌入式型芯、型腔和镶件以及各种类型的孔加工等，运用NX CAM模块当中的平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣和点位加工等方法，一般都可达到成型零件的数控铣削要求[6].NX CAM模块的主要操作步骤为加工工艺分析、创建刀具轨迹和后置处理.下面以壳体型芯的数控加工为例来说明NX CAM平台加工的具体过程：（1）粗铣上端面：选择mill planar，切削模式选择“往复”方式，平面直径百分比为75%，毛坯距离为3 mm、每刀深度为1 mm、余量为0.2 mm.（2）精铣上端面：选择mill planar，切削模式选择“往复”方式，平面直径百分比为50%，毛坯距离为1 mm、每刀深度为0.5 mm、最终底面余量为0.1 mm.（3）创建粗加工操作：选择mill contour，刀具设置D12R2，方法为MILL ROUGH，刀轨的切削模式选择为跟随周边，平面直径百分比为50%，全局每刀深度1 mm、安全距离为3 mm、余量为0.1 mm.（4）创建精加工操作：选择mill contour，模式为CAVITY MILL，刀具设置BallR8，方法MILL SEMI FINISH，步距为刀具直径的50%，每刀深度0.5 mm、部件底部面余量0、内外公差为0.01 mm、检查安全距离3 mm，仿真加工刀轨如图8所示.基于Siemens NX CAD/CAM和Moldflow为平台.以实际生产中的某复杂壳体塑件为例.介绍了模具设计及其成型零件的加工工艺分析、制定和设计过程.完成了该塑件注塑模具的设计和数控加工.缩短了模具的设计和制造周期.降低了模具的研发成本.大大提高了模具的加工精度.对生产实践有很好的指导作用.【相关文献】[1]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2005.[2]王玉坤.基于UG和Moldflow的控制器注塑模设计[J].陕西科技大学学报，2012，30（2）：66-68.[3]苏君.基于UG数码相机前盖注塑模具设计与加工[J].模具技术，2012，38（4）：51-53.[4]唐春华，廖桂波.基于UG的某外壳零件注塑模具设计[J].机械研究与应用，2012（6）：78-80.[5]罗纲.基于UG的一种手机底壳注塑模具设计[J].塑料，2011，40（6）：103-105.[6]黄义俊，张宝忠.模具CAD/CAM技术应用[M].北京：人民邮电出版社，2009.。