基于ug的换热设备cad系统分析

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1、大连理工大学硕士学位论文1绪论1．1课题的提出1．1．1换热设备设计中的问题换热设备是指使热量从热流体传递到冷流体的设备。它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备111。换热设备的主要功能是使热量由温度较高的流体传递到温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要，完成诸如加热、冷却、蒸发、冷凝等工艺过程。换热设备可以有效的利用热能，在余热利用、节能等方面已成为必不可少的设备。换热设备的种类很多，其中管壳式换热器是用得最为广泛的一种换热设备类型f2】。随着现代工业生产规模的日益

2、扩大，各工业部门都在发展大容量、高性能设备。过程工业需要提供体积小、重量轻、换热能力大、流体阻力小的换热设备，因而对换热设备的性能提出了越来越高的要求，对换热设备的设计也提出了更高的标准。然而由于传统的研究开发设计手段落后，研发制造周期长，标准繁多，费用高，经济效益较差，再加上设计过程复杂，很难适应市场对新型高效换热设备的需求和大型化、复杂化、高效化发展趋势。如何提高设备的设计质量与设计效率、缩短新产品开发周期，使工程技术人员摆脱繁重的重复劳动，节能降耗、减少设备投资费用己成为换热设备开发设计过程中的瓶颈。目前的主要问题表现在：●在换热设备的设计时，设计

3、人员根据用户的原始数据，通过查曲线和图表，主要依靠手工计算数据，之后进行产品设计。手工设计计算需要较长的时间，精确度受到影响，不利于产品的敏捷开发；·设计开发人员在开发一个新产品的时候，不能有效利用原有设计资源；·产品零件重复建模，花费大量时间；一●缺乏创新知识管理，企业创新能力弱；●知识积累差，不利经验重用，不利于设计人员培养；1．1．2课题的研究目标为了解决上述种种问题，本文针对大连冷冻机股份有限公司的实际情况，在UGSNX3．0平台下开发了换热设备的CAD系统，该系统具有热力学计算、零部件三维参数基于UG的换热设备CAD系统研究化设计及自动装配等功

4、能。利用本系统，设计人员可以减少简单重复劳动，缩短研发周期和交货期，从而提高换热设备设计的效率和质量。1．2相关研究现状1．2．1cAD技术的应用现状计算机辅助设计(ComputerAidedDesign．CAD)是用计算机硬件、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计、修改及显示输出的一种设计方法。它将计算机高速而精确的运算能力、大容量存储和处理数据的能力、灵活的图形及文字处理能力与工程技术人员的创造性思维能力及分析判断能力结合起来，从而大大改善设计质量，提高设计效率。CAD技术已经成为提高产品与工程技术水平、降低消耗、缩短产品开发周期、大幅度提高劳动生产

5、率和产品质量的重要手段。现在CAD技术及其应用程度己经成为衡量一个国家科技现代化和现代制造业水平的重要标志13】【4J。在我国20世纪90年代的“八五”和“九五”计划期间，国家大力进行CAD技术的推广应用，启动了CAD应用工程。经过多年的努力，CAD的普及和推广工作取得了巨大的成就。表现在以下几个方面：(1)CAD技术得到了应用的普及，并取得了显著的增值效益。(2)提高了企业的技术创新能力、产品开发能力和市场竞争能力。㈣以应用和市场为向导，推动了国产CAD软件产业化。(4)建立了CAD人才培训网络，提高了企业应用CAD技术的素质。(5)组件咨询服务体系，

6、促进了CAD咨询服务业的形成和发展。(6)制定技术标准，加快了CAD应用工程向广度和深度发展的步伐。尽管我国CAD技术的应用已经取得了巨大成就，但与发达国家相比仍有较大差距。我国CAD技术的应用还很不平衡，仍然需要向广度和深度扩展。目前我国制造业当前应用CAD技术的情况，大致可分为以下四种不同的应用层次：(1)基于计算机绘图、产品三维几何造型的应用层次。这个层次基本属于“甩图板”层次，其特点是：提高了绘图效率，部分产品设计采用了参数化、系列化、模块化的方法，缩短了开发周期；采用了装配仿真等手段，从一定程度上提高了产品的设计质量。(2)基于计算机辅助工程分

7、析(CAE)进行产品性能设计的应用层次。其特点是利用有限元分析、优化设计及其他工程分析工具使形状结构设计与工程分析技术相结合，有效地提高了产品的设计质量。大连理工大学硕士学位论文(3)基于产品数据管理(PDM)的CAD应用层次。其特点是基本实现了部门级的文档管理、产品结构管理与工作流程管理，但与仓业资源规划(ERP)系统的集成与信息共享尚不完善，理想的产品配置还难以达到。(4)基于企业信息化平台的CAD应用层次。其特点是实现了CAD／CAE／CAPP等的CAx集成，还实现了CAx／PDM／EIuP的集成，达到了全企业，甚至企业间的信息交换和共享。这一层次

8、是CAD技术的深化应用，是现阶段制造业信息化工作的主要内容。随着世界市场的多变与