三維CAD核心模塊應用分析

1、研究開發(fā)目的，意義：三維掃描在減振器逆向工程中的應用其主要目的是為了改善減振器技術水平，提高生產率，增強經濟競爭力。 更好年輔助我公司消化，吸收國外減振器先進技術的一系列分析方法和應用技術的組合。世界各國在經濟技術發(fā)展中，應用反求工程消化吸收先進技術經驗，給人們有益的啟示。據統(tǒng)計，各國百分之七十以上的技術源于國外， 反求工程作為掌握技術的一種手段，可使產品研制周期縮短百分之四十以上，極大提高了生產率。因此研究反求工程技術，對我國國民經濟的發(fā)展和科學技術水平的提高，具有重大的意義。CAE（有限元分析）在減振器結構分析工程中的應用 ：日益激烈的市場竟爭已使工業(yè)產品的設計與生產減振器廠家越來越清楚地

2、意識到：能比別人更快地推出優(yōu)秀的新產品，就能占領更多的市場。為此，CAE法作為能縮短減振器產品開發(fā)周期的得力工具， 被越來越頻繁地引入了減振器產品的設計與生產的各個環(huán)節(jié)，以提高產品的競爭力。從對已設計減振器產品性能的簡單校核，逐步發(fā)展到對產品性能的準確預測，再到產品工作過程的精確模擬。而，提高產品競爭力不但需要提高產品的性能與質量，而且要降低減振器產品的成本，因此需要找到最合理和最經濟的設計方案。在保證產品達到某些性能目標并滿足一定約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優(yōu)化方法。例如，在保證減振器結構剛強度滿足要求的前提下，通過改變某些設計變

3、量，使結構的重量最輕，這不但使得結構 耗材上得到了節(jié)省，在運輸安裝方面也提供了方便，降低運輸成本。關鍵技術內容，技術特點和創(chuàng)新點：三維掃描在減振器逆向工程中的應用技術內容，技術特點和創(chuàng)新點：反求工程 （逆向工程）的應用領域大致可分為以下幾種情況：在沒有減振器設計圖紙或者減振器設計圖紙不完整以及沒有CAD模型的情況下，在對零件原形進行測量的基礎上形成零件的設計圖紙或CAD更型，并以此為依據利用快速成型技術復制出一個相同的零件原型。當要設計需要通過實驗測試才能定型的工件模型時，通常采用反求工程的方法。比如減振器設計領域，為了滿足產品對使用要求，首先要求在初始設計模型的基礎上經過各種性能測試（如耐久

4、驗等）建立符合要求的產品模型，這類零件一般具有復雜的自由曲面外型，最終的實驗模型將成為設計這類零件及反求其模具的依據。美學設計特別重要的領域，例如汽車減振器外型設計廣泛采用真實比例的木制或泥塑模型來評估設計的美學效果，而不采用在計算機屏幕上縮小比例的物體投視圖的方法，此時需用反求工程的設計方法。修復破損的減振器或缺乏供應的損壞零件等，此時不需要對整個零件原型進行復制，而是借助反求工程技術抽取零件原形的設計思想， 指導新的設計。這是由實物逆向推理出設計思想的一種漸近過程。CAE（有限元分析）在減振器結構分析工程中的應用技術內容，技術特點和創(chuàng)新點：CAE軟件ANSYSI供了多種單元類型，可解線性、

5、非線性年靜力和動力等問題，能較真實年反映實際情況。它較完善的前后處理功能，可方便的顯示結構的應力集中的部位。通過對減振器閥片，連桿強度、剛度分析及流體速度變化的計算，為進一步改進設計提供更多理論依據。1、優(yōu)化減振器結構設計方案；2、在減振器設計階段發(fā)現潛在的問題；3、增加減振器設計和工藝的可靠性；4、降低減振器原材料成本，提高開發(fā)進度；5、模擬試驗方案，減少試驗次數；6、對減振器強度故障件進行有效的分析。國內外相關行業(yè)現狀，發(fā)展趨勢，市場需求不清楚研究方法，技術路線（工藝，流程）三維掃描在減振器逆向工程中的應用技術路線（工藝，流程）：第一步 : 減振器零件原形的數字化采用三維掃描儀等測量裝置來

6、獲取零件原形表面點的三維坐標值。第二部：從測量數據中提取減振器零件原形的幾何特征按測量數據的幾何屬性對其進行分割，采用幾何特征匹配與識別 的方法來獲取零件原形所具有的設計與加工特征。第三部：減振器零件原形CAD莫型的重建將分割后的三維數據在CA晾統(tǒng)中分別做表面模型的擬合，并通 過各表面片的求交與拼接獲取零件原形表面的 CAD更型。第四部：重建減振器CAD莫型的檢驗與修正采用根據獲得的CAD模型重新測量和加工出樣品的方法來檢驗 重建的CAD更型是否滿足精度或其他試驗性能指標的要，對不滿足要 求者重復以上過程，直至達到零件的逆向工程設計要求。CAE（有限元分析）在減振器結構分析工程中的應用技術路線

7、（工藝，流程）:一、了解減振器工作原理，進行先對純閥片結構減振器內部閥系的有限元分析;1. 撐握ANSYS吉構分析方法，先選擇有代表的減振器產品（如:純閥片結構的MY -80）對其進建立模，并進行結構上的受力分析。2. 進一步了 ANSY流體分析方法，先選擇有代表的減振器產品 （如：純閥片結構的MY -80）對其進建立模，通過分析流體，了解在流體在減振器工作時對閥片產生的影響。3. 應用ANSYSI合場分析?？紤]了兩個或多個工程物理場之間相互作用的分析。如：流體-結構耦合分析。此問題將演示如何使非線性大變形閥片結構分析與減振器油液動力學分析進行相互耦合分析。先選擇有代表的減振器產品（如：純閥片

8、結構的MY -80）對其進 建立模，耦合場分析。5.做物理實驗確定閥片材料的 S-N疲勞曲線，以便在ANSY汾析 中確定閥片材料的疲勞參數。4. 對分析結果組織論證，與實驗結果進行比對，確定分析方案是否合理正確。如分析方案確實可進續(xù)繼下一步，如不下確反回加深學習并實踐驗證。二、了解減振器工作原理, 進行先對邁福遜結構減振器內部閥系的有限元分析 ;1. 借薦純閥片結構的分析模式和方法對邁福遜結構進行分析。以上海通用SGM -308減振器為代表進行分析。（步驟同上純閥片結構類似，這里不在復述）三、確定純閥片和邁福遜結構系列的系統(tǒng)分析模式。1 .通過對MY -80, S GM-308結構分析，總結純

9、閥片和邁福遜 結構的分析方法。2 .撐握ANSYS勺設計優(yōu)化模塊。對純閥片和邁福遜結構進行結構優(yōu)化。項目實施已具備的基礎及條件三維掃描在減振器逆向工程中的應用方面：公司以購買三維掃描設備，以邀請專業(yè)逆向工程培訓公司來培訓設計人員。CAE （有限元分析）在減振器結構分析工程中的應用方面 以邀請知名學俯專業(yè)CAE （有限元分析）教授來培訓設計人員。項目實施投入，產出及財務分析不清楚項目實施風險分析三維掃描在減振器逆向工程中的應用方面：1. 公差無法逆向。公差鏈的分析要我們從頭來做。2. 工藝無法逆向。不同的生產工藝，會產生不同的制造質量。3. 平臺思想無法逆向。4. 造型的改動是不可避免的。由于沒

10、有正向設計能力或思維，改進產品后仍需大量設計驗證和物理實驗。CAE（有限元分析）在減振器結構分析工程中的應用方面：首先， 所研究問題的深度及綜合程度都在逐步提高，研究的目光已從單一場分析轉向了多場耦合分析，以追求更為真實的模擬結果。CA蹴件的優(yōu)化技術的適應范圍也必然隨之擴展，不但要求它能解決各種單場問題，而且應該能處理多場耦合過程的優(yōu)化。減振器設計過程中常會考慮優(yōu)化其外形使更有利于在汽車在高速行駛時減少振蕩阻力，而同時必需慮外形的變更是否有損于設備的其它如力學和熱學方面的性能。可見單純的流體動力學優(yōu)化只能解決一方面問題，而只有將其內部設備的力學或熱學問題耦合分析，才能真正完整的解決問題。其次，

11、 一個優(yōu)化迭代過程通常是從前處理開始，經過建模、分網、加載、求解和后處理，而優(yōu)化問題通常需要較多的迭代才能收斂。因此，軟件具有統(tǒng)一的數據庫是高效的 CA或化過程的前題，這種統(tǒng)一指的是前后處理數據與求解所用的數據應該在同一個數據庫中， 而不是通過數據文件來傳遞，這勢必降低優(yōu)化過程的效率。另外，多數通過文件來傳遞數據的軟件的前處理與求解器之間并不完全支持， 前處理的數據文件往往在投入求解器之前需要手工修改。這與優(yōu)化過程的自動性是相抵觸的。這種情況一但發(fā)生而且不可回避時，要么放棄，要么再為數據文件編制自動修改程序。第三，優(yōu)化過程實際上是一個不斷自動修正設計參數的過程，所以要想保證優(yōu)化過程的流暢，CA

12、蹴件必須具有完備高效的參數流程控制技術。流程控制過程中，不但要求將要優(yōu)化的設計數據可而且要求這種流程控制具有判斷分支與循環(huán)的能力以使軟件可以自動應付大型問題在優(yōu)化過程中出現的各種復雜情況。第四，現代的CAE軟件通常具備也應當具備非線性處理能力，而非線性問題的收斂控制是多數C AE軟件的難題。這種技術通常被用來求解高速變形和高度非線性問題，與常用于求解靜態(tài)或慢速動力學問題的隱式求解技術互補優(yōu)缺，相得益彰。多數的問題我們可以只選擇合適的一種來求解，但并不是所有的問題都可以這樣截然分開， 比如沖壓及回彈過程模擬，通常采用顯式方式模擬減振器沖壓過程， 采用隱式方式模擬回彈過程，那么在這里就必然有一個顯式到隱式的切換過程。項目預期目標其主要目的是為了改善減振器技術水平，提高生產率，增強經濟競爭力。 更好年輔助我公司消化，吸收國外減振器先進技術的一系列分析方法和應用技術的組合，縮短新產品研發(fā)周期。CAE（有限元分析）在減振器結構分析工程中的應用預期目標：