列車制動(dòng)盤CAD-CAE集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究.pdf

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

2、納和總結(jié)，為列車制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)方法對(duì)列車制動(dòng)盤CAD/CAE集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)劃分為基本制動(dòng)計(jì)算、制動(dòng)盤參數(shù)化設(shè)計(jì)、制動(dòng)盤有限元自動(dòng)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(duì)四大模塊進(jìn)行集成。文中對(duì)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和各模塊的工作機(jī)制進(jìn)行了深入分析，并設(shè)計(jì)了制動(dòng)盤CAD/CAE集成方案，使得制動(dòng)盤參數(shù)化設(shè)計(jì)和有限元分析能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)對(duì)接和

3、集成。 在分析討論參數(shù)化設(shè)計(jì)方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)三維CAD環(huán)境下列車制動(dòng)盤的三維建模和裝配建模的步驟進(jìn)行了歸納和總結(jié)，建立了便于實(shí)現(xiàn)列車制動(dòng)盤參數(shù)化設(shè)計(jì)的三維設(shè)計(jì)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(jì)軟件模塊實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)盤摩擦環(huán)和盤轂的自動(dòng)三維建模和裝配建模。文中對(duì)基于SolidWorks API的三維參數(shù)化建模和裝配建模實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了深入研究。 針對(duì)列車制動(dòng)盤有限元數(shù)值仿真的需要，對(duì)列