論文開(kāi)題：基于UG的風(fēng)扇盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
學(xué)院：機(jī)電學(xué)院　　　　　　　　　　　　　專業(yè)班級(jí)：　08機(jī)電1班　
課題名稱 基于UG的風(fēng)扇盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、本課題的的研究目的和意義：
我國(guó)航空制造業(yè)起步較晚，幾乎是解放后在一窮二白的基礎(chǔ)上逐步建立起來(lái)的，并且發(fā)展速度較為緩慢，嚴(yán)重落后西方發(fā)達(dá)國(guó)家。90年代以前，中國(guó)戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)都是蘇聯(lián)50年代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的仿制品，90年代研制成功的海軍戰(zhàn)斗轟炸機(jī)“飛豹”使用的仍是英國(guó)70年代所產(chǎn)“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)的仿制品。近年沈陽(yáng)飛機(jī)公司所產(chǎn)仿蘇-27的殲-11，成都飛機(jī)公司研制的外銷型FC-1“梟龍”戰(zhàn)斗機(jī)。還有國(guó)產(chǎn)最新型的殲-10，使用的也都是從俄羅斯進(jìn)口的發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，大力發(fā)張具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)尤為重要。
在這個(gè)課題中，我們將對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵性部件---風(fēng)扇盤進(jìn)行二維圖CAD的繪制，及應(yīng)用UG軟件建模及有限元分析模型。通過(guò)這個(gè)課題，我們將能夠熟練使用UG進(jìn)行建模及有限元
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加工設(shè)備廠商己普遍看好中國(guó)市場(chǎng)。隨著對(duì)模具設(shè)計(jì)質(zhì)量與制造要求的不斷提高，以及CAD/CAM技術(shù)在模具制造業(yè)中的大規(guī)模推廣應(yīng)用，急需大批熟悉CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的模具設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)人才。這是企業(yè)最為寶貴的財(cái)富，也是企業(yè)走向世界、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力最根本的基礎(chǔ)。而目前這方面的專業(yè)人才非常缺乏。
3、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式：
（1）利用UG進(jìn)行參數(shù)化幾何建模
CAD技術(shù)的應(yīng)用目前已經(jīng)從傳統(tǒng)的二維繪圖逐步向三維設(shè)計(jì)過(guò)渡。從實(shí)現(xiàn)制造業(yè)信息化的角度來(lái)說(shuō),產(chǎn)品的三維模型可以更完整地定義和描述設(shè)計(jì)及制造信息。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中,零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的有效途徑,而基于三維CAD系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)與二維繪圖相比更能夠滿足制造信息化的要求。UGN*是美國(guó)EDS公司的CAD /CAE/CAM一體化軟件,具有強(qiáng)大的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能,在設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
UGN*具有完善的系統(tǒng)參數(shù)自動(dòng)提取功能,它能在草圖設(shè)計(jì)時(shí),將輸入的尺寸約束作為特征參數(shù)保存起來(lái),并且在此后的設(shè)計(jì)中進(jìn)行可視化修改,從而到達(dá)最直接的參數(shù)驅(qū)動(dòng)建模的目的。UGN*建模技術(shù)是一種基于特征的建模技術(shù),其模塊中提供各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特征,各標(biāo)準(zhǔn)特征突出關(guān)鍵特征尺寸與定位尺寸,能很好的傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖,并且易于調(diào)用和編輯,也能創(chuàng)建特征集,對(duì)特征進(jìn)行管理。特征參數(shù)與表達(dá)式之間能相互依賴,互相傳遞數(shù)據(jù),提高了表達(dá)式設(shè)計(jì)的層次,使實(shí)際信息可以用工程特征來(lái)定義。不同部件中的表達(dá)式也可通過(guò)鏈接來(lái)協(xié)同工作,即一個(gè)部件中的某一表達(dá)式可通過(guò)鏈接其它部件中的另一表達(dá)式建立某種聯(lián)系,當(dāng)被引用部件中的表達(dá)式被更新時(shí),與它鏈接的部件中的相應(yīng)表達(dá)式也被更新。
（2）利用ANSYS對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分、強(qiáng)度分析
有限元方法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化，用有限個(gè)容易分析的單元來(lái)表示復(fù)雜的對(duì)象，單元之間通過(guò)有限個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。由此，有限元網(wǎng)格的劃分一方面要考慮對(duì)各物體幾何形狀的準(zhǔn)確描述，另一方面也要考慮變形梯度的準(zhǔn)確描述。網(wǎng)格劃分的密度是個(gè)重要的問(wèn)題，太密則會(huì)大大增加計(jì)算時(shí)間，但計(jì)算精度卻不會(huì)成比例地增加。這樣，就存在一個(gè)最佳網(wǎng)格密度問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題往往需要多年工作經(jīng)驗(yàn)的積累。如果前置處理程序能夠自動(dòng)確定網(wǎng)格密度，對(duì)節(jié)省機(jī)時(shí)的意義非常大。另外，在網(wǎng)格劃分時(shí)，對(duì)應(yīng)力集中采用局部網(wǎng)格加密的辦法是十分必要的。歸納起來(lái)說(shuō)，劃分網(wǎng)格時(shí)必須考慮以下原則：
1)網(wǎng)格數(shù)量。網(wǎng)格數(shù)量的多少，直接影響著計(jì)算規(guī)模的大小，在一定程度上也影響著計(jì)算結(jié)果的精確程度。因此，確定網(wǎng)格數(shù)量多少時(shí)必須將兩個(gè)因素綜合考慮。
2)網(wǎng)格密度。在結(jié)構(gòu)不同部位采用大小不同的網(wǎng)格，這是為了適應(yīng)計(jì)算數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)。在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較大的部位(如應(yīng)力集中處)，為了較好地反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律，需要采用比較密集的網(wǎng)格。而在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較小的部位，為減小模型規(guī)模，則應(yīng)劃分相對(duì)稀疏的網(wǎng)格。
3)良好的單元形狀。單元最佳形狀是正多邊形或正多面體。
4、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
用系統(tǒng)參數(shù)驅(qū)動(dòng)圖形的關(guān)鍵在于如何將從實(shí)物中提取的參數(shù)轉(zhuǎn)化到UG中,用來(lái)控制三維模型的特征參數(shù)。尺寸驅(qū)動(dòng)是參數(shù)驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ),尺寸約束是實(shí)現(xiàn)尺寸驅(qū)動(dòng)的前提。UG的尺寸約束的特點(diǎn)是將形狀和尺寸聯(lián)合起來(lái)考慮,通過(guò)尺寸約束實(shí)現(xiàn)對(duì)幾何形狀的控制。設(shè)計(jì)時(shí)必須以完整的尺寸參考為出發(fā)點(diǎn)(全約束) ,不能漏注尺寸或多注尺寸。 ……（未完，全文共3668字，當(dāng)前僅顯示1852字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論文開(kāi)題：基于UG的風(fēng)扇盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》）