论文开题：基于UG的风扇盘结构优化设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：机电学院　　　　　　　　　　　　　专业班级：　08机电1班　
课题名称 基于UG的风扇盘结构优化设计

1、本课题的的研究目的和意义：
我国航空制造业起步较晚，几乎是解放后在一穷二白的基础上逐步建立起来的，并且发展速度较为缓慢，严重落后_发达国家。90年代以前，中国战机的发动机都是苏联50年代航空发动机的仿制品，90年代研制成功的海军战斗轰炸机“飞豹”使用的仍是英国70年代所产“斯贝”发动机的仿制品。近年沈阳飞机公司所产仿苏-27的歼-11，成都飞机公司研制的外销型FC-1“枭龙”战斗机。还有国产最新型的歼-10，使用的也都是从俄罗斯进口的发动机。因此，大力发张具有自主知识产权的航空发动机尤为重要。
在这个课题中，我们将对航空发动机的关键性部件---风扇盘进行二维图CAD的绘制，及应用UG软件建模及有限元分析模型。通过这个课题，我们将能够熟练使用UG进行建模及有限元
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加工设备厂商己普遍看好中国市场。随着对模具设计质量与制造要求的不断提高，以及CAD/CAM技术在模具制造业中的大规模推广应用，急需大批熟悉CAD/CAM技术应用的模具设计与制造的技术人才。这是企业最为宝贵的财富，也是企业走向世界、提高产品竞争力最根本的基础。而目前这方面的专业人才非常缺乏。
3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
（1）利用UG进行参数化几何建模
CAD技术的应用目前已经从传统的二维绘图逐步向三维设计过渡。从实现制造业信息化的角度来说,产品的三维模型可以更完整地定义和描述设计及制造信息。在产品设计和开发过程中,零部件的标准化、通用化和系列化是提高产品设计质量、缩短产品开发周期的有效途径,而基于三维CAD系统的参数化设计与二维绘图相比更能够满足制造信息化的要求。UGN*是美国EDS公司的CAD /CAE/CAM一体化软件,具有强大的参数化设计功能,在设计和制造领域得到了广泛的应用。
UGN*具有完善的系统参数自动提取功能,它能在草图设计时,将输入的尺寸约束作为特征参数保存起来,并且在此后的设计中进行可视化修改,从而到达最直接的参数驱动建模的目的。UGN*建模技术是一种基于特征的建模技术,其模块中提供各种标准设计特征,各标准特征突出关键特征尺寸与定位尺寸,能很好的传达设计意图,并且易于调用和编辑,也能创建特征集,对特征进行管理。特征参数与表达式之间能相互依赖,互相传递数据,提高了表达式设计的层次,使实际信息可以用工程特征来定义。不同部件中的表达式也可通过链接来协同工作,即一个部件中的某一表达式可通过链接其它部件中的另一表达式建立某种联系,当被引用部件中的表达式被更新时,与它链接的部件中的相应表达式也被更新。
（2）利用ANSYS对模型进行网格划分、强度分析
有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由此，有限元网格的划分一方面要考虑对各物体几何形状的准确描述，另一方面也要考虑变形梯度的准确描述。网格划分的密度是个重要的问题，太密则会大大增加计算时间，但计算精度却不会成比例地增加。这样，就存在一个最佳网格密度问题，这个问题往往需要多年工作经验的积累。如果前置处理程序能够自动确定网格密度，对节省机时的意义非常大。另外，在网格划分时，对应力集中采用局部网格加密的办法是十分必要的。归纳起来说，划分网格时必须考虑以下原则：
1)网格数量。网格数量的多少，直接影响着计算规模的大小，在一定程度上也影响着计算结果的精确程度。因此，确定网格数量多少时必须将两个因素综合考虑。
2)网格密度。在结构不同部位采用大小不同的网格，这是为了适应计算数据的分布特点。在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处)，为了较好地反映数据变化规律，需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位，为减小模型规模，则应划分相对稀疏的网格。
3)良好的单元形状。单元最佳形状是正多边形或正多面体。
4、拟解决的关键问题：
用系统参数驱动图形的关键在于如何将从实物中提取的参数转化到UG中,用来控制三维模型的特征参数。尺寸驱动是参数驱动的基础,尺寸约束是实现尺寸驱动的前提。UG的尺寸约束的特点是将形状和尺寸联合起来考虑,通过尺寸约束实现对几何形状的控制。设计时必须以完整的尺寸参考为出发点(全约束) ,不能漏注尺寸或多注尺寸。 ……（未完，全文共3668字，当前仅显示1852字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：基于UG的风扇盘结构优化设计》）