列車制動盤CAD-CAE集成設(shè)計系統(tǒng)研究.pdf

1、列車制動盤的性能直接關(guān)系到列車的行車安全。隨著我國列車高速重載的發(fā)展，傳統(tǒng)經(jīng)驗設(shè)計和手工分析計算難以滿足高性能列車制動盤的設(shè)計要求。CAD/CAE集成設(shè)計是一種新型、廣義的CAD設(shè)計模式，開展列車制動盤CAD/CAE集成設(shè)計系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，能大大提高列車制動盤設(shè)計分析的效率和質(zhì)量。 論文在綜合分析列車制動盤結(jié)構(gòu)形式、工作原理、設(shè)計要求與設(shè)計流程的基礎(chǔ)上，對列車制動盤應(yīng)力場、溫度場、熱-應(yīng)力耦合場的分析計算涉及的理論模型進行了歸

2、納和總結(jié)，為列車制動盤的設(shè)計計算和有限元分析提供了理論依據(jù)。 采用IDEF和模塊化設(shè)計方法對列車制動盤CAD/CAE集成設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)進行了設(shè)計，將系統(tǒng)劃分為基本制動計算、制動盤參數(shù)化設(shè)計、制動盤有限元自動分析仿真和CAD/CAE集成接口四大模塊，并通過研究開發(fā)集成用戶界面對四大模塊進行集成。文中對系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和各模塊的工作機制進行了深入分析，并設(shè)計了制動盤CAD/CAE集成方案，使得制動盤參數(shù)化設(shè)計和有限元分析能夠?qū)崿F(xiàn)自動對接和

3、集成。 在分析討論參數(shù)化設(shè)計方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上，對三維CAD環(huán)境下列車制動盤的三維建模和裝配建模的步驟進行了歸納和總結(jié)，建立了便于實現(xiàn)列車制動盤參數(shù)化設(shè)計的三維設(shè)計流程。在此基礎(chǔ)上，采用SolidWorks API為支撐，開發(fā)參數(shù)化設(shè)計軟件模塊實現(xiàn)了制動盤摩擦環(huán)和盤轂的自動三維建模和裝配建模。文中對基于SolidWorks API的三維參數(shù)化建模和裝配建模實現(xiàn)技術(shù)進行了深入研究。 針對列車制動盤有限元數(shù)值仿真的需要，對列