刘译麟数字数字化设计与制造

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1、数字化设计与制造院（部）：应用技术学院专业：机械设计制造及其自动化班级：1082班学号：201013090212学生姓名：刘译麟6一、数字化是制造技术创新的基本手段数字化改变了社会，改变了制造，改变了制造技术。从手工作业使用图板到计算机二维绘图和ＮＣ加工，从三维设计到数字样机，由数字化工艺过程设计到数字化制造、虚拟制造，从CAD应用到数字化企业（DigitalEnterprise）的发展，使传统的制造发生了质的变革。数字化程度已经成为衡量设计制造技术水平的重要标志。实践表明，数字化技术是缩短产品

2、研制周期、降低研制成本、提高产品质量的有效途径，是建立现代产品快速研制系统的基础。人类在２０世纪取得了令人瞩目的制造技术成果，其中CAD/CAM技术是突破性创新成果，并由此孕育了先进制造技术。在先进制造技术的发展过程中，有四项技术具有里程碑的性质，分别是ＣＡＤ技术、ＮＣ技术、智能技术和集成技术。二、数字化制造与设计的意义与作用易于实现设计的并行化。相对与传统设计过程的串行化，数字化设计可以让一项设计工作由多个设计队伍在不同的地域分头并行设计、共同装配，这在提高产品设计质量与速度方面具有重要的意义

3、。可精确地预测和评价产品的可制造性、加工时间、制造周期、生产成本、零件的加工质量、产品质量和制造系统运行性能零件和产品的可制造性分析、生产规划与工艺规划的评价与确认、敏捷企业和分散化网络生产系统中合作伙伴的选择、生产过程和制造系统设计与优化网上制造资源的查询与优选低成本的人员培训工具。三、数字化设计的基本方法这个学期主要学习了七种分析方法：运动仿真分析、有限元分析、疲劳分析、优化设计、动力分析、热分析、接触分析等。学习这些方法，个人认为已经具备了一定的CAD/CAM的基础，可以利用系列件、标准件

4、、借用件、外购件来完成设计。在PDM的环境下进行数字化制造。1.运动仿真分析、此次实验以连杆机构运动仿真模型例进行了具体的运动学及动力学参数分析，使我们深刻了解了采用三维软件进行运动学及动力学参数分析的计算机辅助方法。借助于UG的Motion功能，能够有效地分析机构运动过程中的运动特性和规律。这使得机械设计工程师从复杂的理论计算中解放出来，将更多的精力放在优化设计及结构设计上，具有一定的实用价值。另外，通过三维软件仿真分析，可以得出正确的理论数据和曲线，给予我们作结构设计及优化设计提供了理论基础

5、和条件。61.有限元分析、有限元分析法（FEA）已应用得非常广泛，现已成为年创收达数十亿美元的相关产业的基础。即使是很复杂的应力问题的数值解，用有限元分析的常规方法就能得到。此方法是如此的重要，以至于即便像这些只对材料力学作入门性论述的模块，也应该略述其主要特点。不管有限元法是如何的卓有成效，当你应用此法及类似的方法时，计算机解的缺点必须牢记在心头：这些解不一定能揭示诸如材料性能、几何特征等重要的变量是如何影响应力的。一旦输入数据有误，结果就会大相径庭，而分析者却难以觉察。所以理论建模最重要的作

6、用可能是使设计者的直觉变得敏锐。有限元程序的用户应该为此目标部署设计策略，以尽可能多的封闭解和实验分析作为计算机仿真的补充。在实践中，有限元分析法通常由三个主要步骤组成：1、前置处理：用户需建立物体待分析部分的模型，在此模型中，该部分的几何形状被分割成若干个离散的子区域——或称为“单元”。各单元在一些称为“结点”的离散点上相互连接。这些结点中有的有固定的位移，而其余的有给定的载荷。准备这样的模型可能极其耗费时间，所以商用程序之间的相互竞争就在于：如何用最友好的图形化界面的“预处理模块”，来帮助用

7、户完成这项繁琐乏味的工作。有些预处理模块作为计算机化的画图和设计过程的组成部分，可在先前存在的CAD文件中覆盖网格，因而可以方便地完成有限元分析。2、分析：把预处理模块准备好的数据输入到有限元程序中，从而构成并求解用线性或非线性代数方程表示的系统u和f分别为各结点的位移和作用的外力。矩阵K的形式取决于求解问题的类3、后置处理，用户需仔细地研读程序运算后产生的大量数字，即型，本模块将概述桁架与线弹性体应力分析的方法。商用程序可能带有非常大的单元库，不同类型的单元适用于范围广泛的各类问题。有限元法的

8、主要优点之一就是：许多不同类型的问题都可用相同的程序来处理，区别仅在于从单元库中指定适合于不同问题的单元类型。 [2]前置处理是建立有限元模型，完成单元网格划分；后置处理则是采集处理分析结果，使用户能简便提取信息，了解计算结果。2.疲劳分析、疲劳是指结构在低于静态极限强度载荷的重复载荷作用下，出现断裂破坏的现象。例如一根能够承受300KN拉力作用的钢杆，在200KN循环载荷作用下，经历1,000,000次循环后亦会破坏。导致疲劳破坏的主要因素如下：1、载荷的循环次数；2、每一个循环的应力幅；3、