结构零件仿真分析及孔型的优化设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：专业：机械工程及自动化设计(论文)题目：结构零件仿真分析及孔型的优化设计指导教师:开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述摘要在生产中，孔的类型有很多，有圆孔、方孔、椭圆孔和长圆孔等。每种孔的加工工艺性和受力特点又有差别。Pro/E软件成为最受用户欢迎和普遍接受的三维参数化设计软件，介绍了有限元分析软件Pro/MECHANIC和Pro/MECHANICStructure模块进行有限元分析的工作流程，应用仿真分析的各种常用软件如Pro/E、UG等，对两者进行比较，最终选择PRO/ENGINEER作为仿真分析设计软件，及结构仿真分析在国内外汽车上的应用。关键词Pro/MECHANICA优化有限元分析随着计算机技术的发展和仿真技术、有限元分析技术的提高，各种计算机辅助设计分析软件为汽车设计提供了一个工具平台13，同时计算机辅助设计越来越广泛地应用于产品设计，任何产品的设计都是一个渐进的过程,产品的设计过程一般先经过功能需求分析,然后根据需求分析结果提出概念模型,这样的概念模型往往有几种,即多种设计方案.接下来对存在的设计方案进行综合评估,选择最优的设计方案4。有限元分析是机械设计工程师不可缺的重要工具，广泛应用于机械产品的设计开发。Pro/E软件分析模块Pro/MECHANICA就是一种即好用又有效的有限元分析软件。合理的应用能给我们的产品设计起到很好效果。1Pro/MECHANICA简介美国PTC公司推出的ProMECHANICA可以完全实现几何建模和结构分析的无缝集成5。ProE是一种全方位的3D产品开发设计软件，通过一种独特的、参数化的以及面向零件的3D实体模型设计制造技术，彻底改变了传统的设计理念6。用户在ProE环境下完成零件的几何建模后，无需退出设计环境就能进行结构分析，这是目前绝大多数软件所不能做到的。在此之前，机械设计工程师进行分析时，首先需要使用几何建模功能强的软件进行建模，然后利用IGES或者STEP格式将数据导入其它分析软件进行分析。在这种情况下，最大弊端是数据的丢失，分析人员常常需要花费大量的时间和精力进行几何模型的修复。使用ProMECHANICA恰好可以克服这一点，该软件可以直接利用Pro/ENGINEER的几何模型进行有限元分析。因此，ProMECHANICA可以让结构工程师将精力集中在设计，在设计初期就能因为结合了分析，从而缩短了整个设计周期并降低开发费用7。此外利用ProMECHANICA还可以进行模型的灵敏度分析和优化设计,具体地说，当模型的一个或多个参数在一定范围内变化时，求解出满足一定设计（如质量小，应力最小等）的最佳化几何图形。2Pro/MECHANICAStructure模块简介与其他专业的有限元分析软件一样，Pro/MECHANICAStructure模块可以完成有限元分析和模型的优化设计，它的设计研究种类主要有三种：标准分析（Standard）、灵敏度分析（Sensitivity）和优化设计分析（Optimization）8。概括的说，Pro/MECHANICAStructure模块的分析任务为两类，第一类为设计验证或设计校核，例如进行设计模型的应力应变检验，和其他有限元分析软件一样，须通过创建几何模型、简化模型、设定单位和材料属性、定义约束、定义载荷、定义分析任务、运行分析、显示评价计算结果这样的工作流程；第二类为模型的设计优化，这是Pro/MECHANICA区别其他有限元软件最显著的特征。它的工作流程如图1所示9。图1Pro/MECHANICA优化设计工作流程图21标准分析最基本，最简单的设计研究类型，至少包含一个分析任务。在此种设计研究中、用户需要指定几何模