CADCAE集成论文：CADCAE集成辊筒类零件有限元降维

1、CAD/CAE集成论文：CAD/CAE 集成辊筒类零件有限元降维【中文摘要】针对纺织机械辊筒类零件设计和制造的现状，运用CAD/CAE集成技术,对现有的设计方法进行探索和研究。本文根据纺 织机械中不同型号辊筒类零件的结构差异，实现了纺织机械辊筒类零 件的 CA併口 CAE 对接,提高了辊筒类零件设计和分析效率，从而达到缩 短研制周期的。CAD 技术的发展经历了从理论研究到现在广泛工程化 应用阶段。现在 CAD 技术向着开发性、标准化、集成化和智能化发展，这为 CAD 技术应用提供了更加广阔舞台。有限元技术是目前求解连续 体问题最为流行的一种数值方法，随着计算机技术的发展和有限元法 理论的逐渐成

2、熟，推动有限元分析软件商业化。但是,长久以来 CAD 和 CAE 是独立发展的，没有很好的融合。为了克服模型信息孤岛，对 CAD 和 CAE 进行集成,是非常必要的，也是未来发展的必然趋势。研究的重 点是纺织机械中辊筒类结构零件的 CAD/CAE 集成。辊筒类零件是纺织 机械中应用比较广泛的非标准件之一。 根据功能、用途和承受载荷的 不同,在结构设计上，会各有差异,但是辊筒零件的基本结构是相同 的。根据纺机企业多年的设计制造经验，将常用的 20 多种辊筒类零件 缩减归并为外圆焊接式、端面焊接式、单幅板焊接式、双幅板焊接式、 螺纹连接式、固定芯轴式这 6 大类,在企业内部实现系列化和标准化，减少

3、在制造过程中的工装，大大减少了加工生产成本。在辊筒类零件 CAD/CAE 集成中，需要解决的核心问题是 CAD 软件中模型过渡到 CAE 软件中。工程上最直接的做法是通过 step，iges 和 sat等中间格式 进行转换，这种粗放的做法忽略了 CA软件和 CAE 软件对几何模型要 求的差异性。CAD 模型是体现对细节的表达，详细清楚表达每一个细 小的倒角，微小孔、洞。CAE 模型体现的物体热学、力学、电磁学等 本质特征(这里只探讨力学特征)。 为了将 CAD模型非常细致过渡到 CAE模型，一种比较好的解决方案是引入骨架降维(skeletaldimensional reduction)的方法，

4、将 CAD 模型去细节化，进行骨架简化。CAD/CA 集成平台,是在 Visual Studio 2005 平台上,使用 VB.NET 进行开发。根据缩减归并的 6 大类辊筒零件，构建参数化辊筒零件库。集成平台获取三维模型的特征和参数，并且可以根据用户的需要，对 模型进行驱动。根据辊筒类零件的主参数和特点，对模型进行骨架简 化,并生成骨架简化后的 CAE 有限元模型。CAD/CAE 集成平台，为辊筒 类零件结构的设计，提供了专业的工具和手段，快速对辊筒类结构零 件进行有限元分析。该平台对纺织机械辊筒类零件典型结构进行测试，建立了正确合理的有限元模型，使用简单方便，大大提高了设计人员 的工作效率

5、。【英文摘要】 The paper based on the status of textilemachinery roller parts design and manufacture, use CAD/CAEin tegrated tech no logy to research and explores the traditi onal methodand improve it. According to the differentstructure oftextile machi nery roller parts, optimize CAD desig n and CAE an al

6、ysisprocess, connect the CAD system with CAE system seamlessly, andreduce bus in ess costs, improve textilemachinery roller parts performanee and design efficiency.CADprocessingn the CAD/CAEtntegration,core problem need to betech no logy is experie ncing from a wide range of theoretical research toc

7、ommercial application stage now. The development of CAD tech nology is toward sta ndardizati on, in tegrati on and intelligent. Finiteelement technique for solving continuumproblems is the most popular form of numerical method. With thedevelopme nt of computer tech no logy and fin ite eleme nt metho

8、dtheory, and promote the commercializati onof the fin ite eleme ntan alysis software. However, CAD and CAE has long bee n an in dependent developme nt, the in tegratio n is not well. CAD and CAE engin eering software focus differe ntly. CAD model is to emphasize the details ofexpressi on, CAE model

9、stresses that the expressi on of esse ntialcharacteristics. To overcome the problem, in tegrati on of CAD and CAE,it is very n ecessary and in evitable.The study focuses on CAD/CAE integrati on about textile machinery roller parts. The textile machinery rollerparts are one of non-standard items. According to the function, bear theload, the structural design will vary, but the basic structure of the rollerparts are the same. According to many years of desig n and manu factureof