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高速大功率车用柴油机气缸盖CAD系统的研究与开发.pdf

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高速大功率车用柴油机气缸盖CAD系统的研究与开发.pdf

第24卷第1期2003年2月兵工学报ACTAARMAMENTARIIVol.24No.1Feb.2003高速大功率车用柴油机气缸盖CAD系统的研究与开发邹渊廖日东左正兴王文清(北京理工大学车辆与交通工程学院,北京,100081)摘要气缸盖是发动机中最大、最复杂的零部件之一。结构的复杂性使得在气缸盖设计中应用CAD技术受到很大限制。目前,气缸盖CAD系统的开发在国内仍属空白。本文以I2DEASMaster610为开发平台,充分挖掘OpenIdeas功能,综合应用参数化特征建模技术、面向对象技术和数据库技术,开发了“高速大功率车用柴油机气缸盖CAD系统”(实际上是一个三维建模、二维绘图及有限元结构分析、优化的集成系统),建立高速大功率车用柴油机气缸盖的现代设计软环境。关键词机械设计;气缸盖;CAD系统;面向对象技术中图分类号TJ81+0.311系统研究开发的目标及内容1.1系统研究开发的目标“高速大功率车用柴油机气缸盖CAD系统”(以下简称该气缸盖CAD系统)的目标是研制一套利用现代设计分析方法进行辅助建模和分析的软件系统,应用于该气缸盖零部件设计的全过程,从而缩短设计周期,提高一次设计成功率,为其改型及研制提供一个先进、实用的辅助工具。具体技术指标包括实现该气缸盖的计算机辅助建模(气缸盖组的参数化三维造型和空间装配以及零件、装配体的二维工程绘图);实现其气缸盖的计算机辅助分析;实现其气缸盖的计算机辅助结构优化;系统中所有技术手段能够应用于现有发动机气缸盖的改型及更先进发动机气缸盖的研制。1.2系统研究与开发内容气缸盖设计方案的基本尺寸和形式由发动机总体设计决定,包括燃烧室的形式及尺寸,缸心距,气门导管孔的位置、个数及尺寸,喷油嘴孔的位置及尺寸,气道内壁的结构形状及尺寸,丝对孔的位置、个数及尺寸,配气机构形式以及与箱体匹配的结构形状及总体尺寸等。气缸盖CAD系统应能按照这些给定的基本内容完成气缸盖的详细设计以及设计过2001年6月收稿,2002年10月定稿。程中的有关分析计算,并最终给出气缸盖设计方案的全部工程图。结合内燃机零部件现代设计环境的要求,气缸盖CAD系统的研究内容大体包括下列诸方面。(1)气缸盖初始设计方案的评价气缸盖的基本尺寸和结构形式由发动机总体设计确定后,设计人员即可根据有关设计理论及经验进行气缸盖的初始方案设计,进一步确定气缸盖的结构形式、冷却水孔的

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