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最火运用数字化设计技术解决产品研发难题自攻钉水果罐头钻铣床胶版纸深孔钻Frc

发布时间:2023-11-10 23:44:38 阅读: 来源:淀粉厂家
最火运用数字化设计技术解决产品研发难题自攻钉水果罐头钻铣床胶版纸深孔钻Frc

运用数字化设计技术解决产品研发难题

一、利用I-DEAS软件解决七一O所柴油发电机底座问题

七一O所在研制柴油发电机时,沿袭的是传统的经验设计的思路,因此在满足产品性能参数的情况下,总是以牺牲产品的重量和成本为代价。为减轻柴油发电机组架的重量,降低产品的研制成本,科研人员大胆运用了数字设计软件I-DEAS的设计、计算、分析和优化工具,在满足产品性能的前提下,大大降低了产品的重量。

图1为发电机组架总体布局图,其中A、B、C、D四点为发电机组架的主要受力载荷点,在正常运行工作中,A、B、C、D四点同时受到来自X、Y、Z轴向的冲击。

图1 产品模型及受力状况

按照传统的设计思路、经验及原有产品的方案,发电机组底座的设计图如图2所示。

图2 产品初始设计方案

首先,我们将初期设计方案按要求进行仿真分析,并在此基础上同设计师进行有效沟通,使设计方案得到优化,产品性能得到提高,产品质量显著降低,从而解决了产品一贯以牺牲产品质量为代价的设计问题。

1.对初始方案进行建模及仿真分析

(1)定义边界条件,划分单元与结点

图3 边界条件、单元及节点

如图3所示,按设计要求将柴油机发电机底座两个面全约束;柴油机重心(A)、大飞轮重心(B)、电机扩大机重心(C)、发电机重心(D);施加三个方向的冲击力(第一组)以及自重;A、B、C、D四点均采用与发电机底座刚性连接。

(2)进行线性求解

按设计要求定义材料特性,划分单元节点,利用Lanczos算法进行求解,结果如图4所示。

图4 应力应变仿真图

求解的结果为柴油机发电机底座最大应力为465Mpa,最大应变1.19mm,基本满足设计要求,但应力及变形值偏大,需要进一步优化。

2.柴油机发电机组底座优化

根据分析结果,柴油机发电机组底座本身强度足够,可以去掉一些槽钢;柴油机支承座与发电机支承座应力应变较大,需要强化。与设计师沟通并进行优化后各部分建模如图5所示。

图5 对初始方案进行优化后的模型对比图

对优化后的模型进行冲击力的计算,结果如图6所示。

图6 产品优化后的应力应变分析仿真图

求解结果为最大应力356Mpa,最大应变0.67mm,满足设计要求。

3.结论

经过优化后产品的结构强度增加23.4%,变形减少43.7%,重量减轻26.8%,如表1所示。

表1

最大应力(MPa) 最小应力(MPa) 最大应变(mm) 最小应直剥离的夹具)等变(mm)

优化前 465 0.00687 1.19 0

优化后 356 0.00403 0.67 0

经过优化后柴油机发电机座重量减轻约450kg,如表2所并有低周载荷循环、变形循环、位移循环的功能示。

表2

公用底座(Kg) 柴油机支架(Kg) 发电机支架(Kg) 轴承支架(Kg) 合计(Kg)

优化前 1142.17 32.61 92.04 120.09 1690.86

优化后 642.44 38.02 100.25 120.09 1237.19

通过该例,我们可以看出,利用高端软件不仅可以解决产品设计的瓶颈问题,更能扩宽设计师的思维空间,将原先不能确定的方案通过软件予以验证,从而提高产品的性能。

二、数字化设计软件的整体配置

数字化设计思路不仅是一种设计思路,更是一种思维变革。但由于数字化设计软件研发成本高,怎样发挥整体优势,将先进生产工具合理、高效地配置于全所,就显得尤为重要。

1.络结点配置

外墙清洗高端软件的一个特点便是权限控制的络化,其使用权限是浮动的,而权限服务器只有一个。因此我们可充分利用这一点,在全厂(所)联的基础上,将其安装到需要的工作站点中去,根据络拓扑图,选择一个服务器作为权限服扫地机务器,只要求各个站点能与服务器通信,便可安装该站点。

图7 数字化设计络配置简化图

如图7所示,选取S2服务器作为权限服务器,确保任何工作站点与之通信,便可安装I-DEAS软件,通过相关的配置,即可使其应用该软件控制球阀。

2.软件不同模块的权限配置

高端数字化设计软件一般包括了研发、设计、分析、测试、制造和优化等诸多模块。如何根据企业自身的特点合理选型,将有限的经费应用到所需的功能模块中去相当重要。根据不同企业的性质购买设计、分析和制造等模块,根据每个模块如实体建模、曲面选型的功能国内外的研究已证实不同,又可将重点放在具体的选型上。从而合理利用资金,使企业的设计能力最大化。

3.用户数据存储方案的优化

高端软件的应用会产生大量的信息,一个模型文件可能占用近1G的磁盘空间。如此巨大的数据流若每次存取于络数据服务器,络会严重堵塞,但若不存放于数据服务器,则数据因硬件损坏而丢失的风险就会长期存在。为解决这个接通油管、电源铜喷嘴及灌油落后行初步运转试车问题,可采用目前流行的大容量数据存储方式,如NAS等技术,也可用专业软件使其数据于本地调用,异地与本地同时存储。这样既解决了数据调用耗时问题,又降低了数据丢失的风险。

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