論文開題：基于UG的風扇盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

大學本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學院：機電學院　　　　　　　　　　　　　專業(yè)班級：　08機電1班　
課題名稱 基于UG的風扇盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

1、本課題的的研究目的和意義：
我國航空制造業(yè)起步較晚，幾乎是解放后在一窮二白的基礎(chǔ)上逐步建立起來的，并且發(fā)展速度較為緩慢，嚴重落后西方發(fā)達國家。90年代以前，中國戰(zhàn)機的發(fā)動機都是蘇聯(lián)50年代航空發(fā)動機的仿制品，90年代研制成功的海軍戰(zhàn)斗轟炸機“飛豹”使用的仍是英國70年代所產(chǎn)“斯貝”發(fā)動機的仿制品。近年沈陽飛機公司所產(chǎn)仿蘇-27的殲-11，成都飛機公司研制的外銷型FC-1“梟龍”戰(zhàn)斗機。還有國產(chǎn)最新型的殲-10，使用的也都是從俄羅斯進口的發(fā)動機。因此，大力發(fā)張具有自主知識產(chǎn)權(quán)的航空發(fā)動機尤為重要。
在這個課題中，我們將對航空發(fā)動機的關(guān)鍵性部件---風扇盤進行二維圖CAD的繪制，及應用UG軟件建模及有限元分析模型。通過這個課題，我們將能夠熟練使用UG進行建模及有限元
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加工設(shè)備廠商己普遍看好中國市場。隨著對模具設(shè)計質(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)模推廣應用，急需大批熟悉CAD/CAM技術(shù)應用的模具設(shè)計與制造的技術(shù)人才。這是企業(yè)最為寶貴的財富，也是企業(yè)走向世界、提高產(chǎn)品競爭力最根本的基礎(chǔ)。而目前這方面的專業(yè)人才非常缺乏。
3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：
（1）利用UG進行參數(shù)化幾何建模
CAD技術(shù)的應用目前已經(jīng)從傳統(tǒng)的二維繪圖逐步向三維設(shè)計過渡。從實現(xiàn)制造業(yè)信息化的角度來說,產(chǎn)品的三維模型可以更完整地定義和描述設(shè)計及制造信息。在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程中,零部件的標準化、通用化和系列化是提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的有效途徑,而基于三維CAD系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計與二維繪圖相比更能夠滿足制造信息化的要求。UGN*是美國EDS公司的CAD /CAE/CAM一體化軟件,具有強大的參數(shù)化設(shè)計功能,在設(shè)計和制造領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
UGN*具有完善的系統(tǒng)參數(shù)自動提取功能,它能在草圖設(shè)計時,將輸入的尺寸約束作為特征參數(shù)保存起來,并且在此后的設(shè)計中進行可視化修改,從而到達最直接的參數(shù)驅(qū)動建模的目的。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準設(shè)計特征,各標準特征突出關(guān)鍵特征尺寸與定位尺寸,能很好的傳達設(shè)計意圖,并且易于調(diào)用和編輯,也能創(chuàng)建特征集,對特征進行管理。特征參數(shù)與表達式之間能相互依賴,互相傳遞數(shù)據(jù),提高了表達式設(shè)計的層次,使實際信息可以用工程特征來定義。不同部件中的表達式也可通過鏈接來協(xié)同工作,即一個部件中的某一表達式可通過鏈接其它部件中的另一表達式建立某種聯(lián)系,當被引用部件中的表達式被更新時,與它鏈接的部件中的相應表達式也被更新。
（2）利用ANSYS對模型進行網(wǎng)格劃分、強度分析
有限元方法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化，用有限個容易分析的單元來表示復雜的對象，單元之間通過有限個節(jié)點相互連接，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各物體幾何形狀的準確描述，另一方面也要考慮變形梯度的準確描述。網(wǎng)格劃分的密度是個重要的問題，太密則會大大增加計算時間，但計算精度卻不會成比例地增加。這樣，就存在一個最佳網(wǎng)格密度問題，這個問題往往需要多年工作經(jīng)驗的積累。如果前置處理程序能夠自動確定網(wǎng)格密度，對節(jié)省機時的意義非常大。另外，在網(wǎng)格劃分時，對應力集中采用局部網(wǎng)格加密的辦法是十分必要的。歸納起來說，劃分網(wǎng)格時必須考慮以下原則：
1)網(wǎng)格數(shù)量。網(wǎng)格數(shù)量的多少，直接影響著計算規(guī)模的大小，在一定程度上也影響著計算結(jié)果的精確程度。因此，確定網(wǎng)格數(shù)量多少時必須將兩個因素綜合考慮。
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，這是為了適應計算數(shù)據(jù)的分布特點。在計算數(shù)據(jù)變化梯度較大的部位(如應力集中處)，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。而在計算數(shù)據(jù)變化梯度較小的部位，為減小模型規(guī)模，則應劃分相對稀疏的網(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)鍵問題：
用系統(tǒng)參數(shù)驅(qū)動圖形的關(guān)鍵在于如何將從實物中提取的參數(shù)轉(zhuǎn)化到UG中,用來控制三維模型的特征參數(shù)。尺寸驅(qū)動是參數(shù)驅(qū)動的基礎(chǔ),尺寸約束是實現(xiàn)尺寸驅(qū)動的前提。UG的尺寸約束的特點是將形狀和尺寸聯(lián)合起來考慮,通過尺寸約束實現(xiàn)對幾何形狀的控制。設(shè)計時必須以完整的尺寸參考為出發(fā)點(全約束) ,不能漏注尺寸或多注尺寸。 ……（未完，全文共3668字，當前僅顯示1852字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：基于UG的風扇盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計》）