起重机快速设计系统的开发

起重机快速设计系统的开发

陈钦云[1]2012年在《造船门式起重机虚拟样机快速定制及评价研究》文中进行了进一步梳理造船门式起重机是工作在造船厂的船坞或船台上的专用起重设备,随着我国造船业的快速发展,各船场对造船用门式起重机需求不断扩大,并朝着大型化、轻型化、高速化、自动化和智能化的方面快速发展。鉴于目前起重机设计的滞后性,如何提高造船用门式起重机的设计水平和设计效率,对提升企业竞争力显得尤为重要。本文在造船门式起重机模块化基础上,采用面向对象的思想,综合运用混合推理模式、参数化变型设计、虚拟样机技术,研发了一套造船门式起重机虚拟样机快速定制与评价系统。论文主要研究工作如下:1、建立造船门式起重机模块化体系:采用侧重于功能的划分方法,整机划分为6大一级基型模块和若干级二级基型模块,并建立基于模块矩阵的模块规划模型。2、采用面向对象的思想,建立造船门式起重机的快速定制设计子系统:采用混合推理模式,将基于规则的推理和基于实例的推理交替运作,交叉应用它们的信息和结果形成初步设计方案;基于造船门式起重机设计知识,自动校核初步设计方案;采用整体控制局部的参数化变型设计方法,通过Solid Works二次开发API函数,实现各零部件间接口参数的自动获取,完成造船门式起重机各个零部件的快速建模及自动装配。3、鉴于虚拟样机仿真的优越性,建立造船门式起重机样机评价子系统:研究起重机不同工况下动力学模型,为ADAMS仿真分析提供理论依据;基于快速定制设计生成的叁维实体模型,建立能够反映造船门式起重机整机真实工作状况的虚拟样机;结合ADAMS编程,添加驱动函数与脚本仿真控制函数,仿真造船门式起重机各个工况;分析各个工况相应曲线图,评价造船门式起重机整机稳定性、静力学特性、动力学特性,验证设计正确性。本文研发的系统从集成的角度出发,将样机评价和快速定制设计应用于造船门式起重机,形成闭环设计系统,对提高造船门式起重机的设计水平和设计效率具有一定意义:快速定制设计系统,避免了重复设计,提高了设计效率;样机评价系统,验证了设计的正确及合理性;评价结果和设计过程相互结合,及时引导设计人员修改设计,可较好地满足实际应用的需求。

陈英杰[2]2012年在《面向定制的桥式起重机快速设计研究与系统开发》文中研究指明大规模定制生产已经成为21世纪主流的生产方式,它以大批量生产的效率和成本提供满足客户个性化需求的产品。桥式起重机作为工业生产中最基本的设备,必须提高用户化程度、缩短开发周期,才能提高市场竞争力。论文对大规模定制设计技术进行了分析研究,并结合桥式起重机,开发了面向定制的桥式起重机快速设计系统。论文主要内容如下:(1)介绍了桥式起重机的研究现状以及大规模定制的发展状况,对快速设计技术和方法做了总结,阐述了开发面向定制的桥式起重机快速设计系统的意义;(2)将大规模定制模式下的产品开发流程分为两个阶段:产品族实现和产品定制,并具体分析了两个设计阶段设计的特点,以及大规模定制设计的技术基础;(3)以产品族为设计资源组织形式,对桥式起重机产品族进行了规划,建立了可配置的桥式起重机产品族主结构模型;(4)结合事物特性表和全息建模思想,研究了零件和装配体两种建模方式,并在产品族主模型、主文档基础上,研究了零件和装配体两个层次的产品变型设计技术;(5)结合实例,采用基于规则和实例推理的二级匹配技术,解决桥式起重机配置设计中产品的匹配问题,并对桥式起重机的定制流程进行了规划;(6)搭建了面向定制的桥式起重机快速设计系统的体系结构,阐述了系统的开发模块、开发技术,并开发了系统,最后阐述了系统C/S/W的工作流程,介绍了系统运行过程。

王理[3]2015年在《云计算模式下桥式起重机快速设计系统研究》文中提出考虑到市场对产品功能多样化、配置个性化、订单交货周期短等需求,结合现代设计资源分散的特点,本文提出了一种针对系列化机械产品的快速设计方法,对该设计方法的设计理念、关键技术和实现过程进行了深层次的研究。选取工程机械中桥式起重机为研究对象,开发了云计算模式下桥式起重机快速设计系统,最后以小车架为实例对系统的可行性进行了验证。本文对云计算、起重机设计的国内外发展状况进行了简单介绍,并对快速设计技术进行了简单阐述。对计算机应用系统处理模式进行了透彻的分析,总结了云计算的特征与优势,提出了云计算中的SaaS服务模式下应用系统的模型架构。针对系列化机械产品,提出了一种参数化设计技术和模块化设计技术相结合的快速设计方法,通过总结产品模块划分的方法和原则,对桥式起重机整机合理划分了模块。建立了桥式起重机叁维模型库和符合国家规范和企业标准的对应二维工程图纸模板,对参数化有限元分析校核方法的基本思想和分析步骤进行了透彻分析,将有限元分析校核的整个过程嵌入到程序中,实现了“参数设置-分析校核”的参数化有限元分析整个过程,总结了系列化机械产品的变型设计方法实现的技术路线,对参数化工程图智能优化技术的实现过程进行了详细说明。研究了系统开发的环境,制定了云计算模式下协同设计的通讯机制,架构了云计算模式下的桥式起重机快速设计系统,并对快速设计系统的主要功能模块进行了详细介绍,将起重机设计规范和专家经验嵌入程序中实现了对关键部件强度和刚度的计算校核,构建了系统客户端的发布网站。以桥式起重机小车架为实例,对系统的整个快速设计流程进行验证,并详细阐述了各个界面的功能,展示了由云端工作站完成的一系列设计结果。

王伟[4]2012年在《桥式起重机智能快速设计系统的研究与实现》文中研究表明目前,国内桥式起重机设计仍然以人工设计计算为主,以CAD软件进行非参数化建模为辅,对桥式起重机设计自动化的研究大多停留在零部件的参数化设计的层面上。本文以智能设计理论为基础,构建了包含从整机方案到零部件设计的桥式起重机智能快速设计系统。在前期大量查阅文献的基础上,系统总结了目前起重机设计中普遍存在的问题及其发展趋势,详细分析了桥式起重机的基本设计流程,并确定了本论文的研究目标。根据桥式起重机设计智能化的需求及人机智能设计的原理设计了系统的功能构成及模块设置,确定了系统的关键技术为知识库的构建及推理机制的确定,构建了系统的实现框架。研究了桥式起重机智能快速设计系统知识库的构建模式。对桥式起重机设计过程中所涉及到的知识进行了分类,研究并阐述了相关设计知识的表示方法、知识的关联分析和知识的获取方式等知识库关键技术,其中系统的知识表示方法采用产生式规则与框架混合表示方法,知识的获取则采用人工获取与自动获取的混合机制。根据桥式起重机的具体设计过程,构建了系统的知识库。研究了桥式起重机智能快速设计系统的推理机制,同时给出了推理过程中所涉及的大量模糊数值的处理办法。系统采用基于实例推理和知识推理的混合推理方式,并辅之以参数化驱动的设计方式,提高了设计效率。详细叙述了推理过程,完成了推理机的设计。模糊数值的处理方法包括针对区间数值采用的区间函数处理办法,针对单向数值采用的最近邻法和针对不确定性经验数值的可信度排序法。系统选用VC++2005开发人机交互界面和相关程序,图形支撑平台选用UGNX7.0,采用Microsoft OfficeAccess2003完成数据库设计,采用SQL语言开发了数据管理模块,实现对数据库表操作。利用面向对象的程序设计方法和系统集成的思想,实现桥式起重机智能快速设计系统的具体开发。最后,以20/5T双梁桥式起重机的设计为例验证了系统的有效性。

刘超然[5]2014年在《桥式起重机网络化协同设计系统研究与开发》文中认为日趋激烈的市场竞争,要求起重机研发趋向于更快、更好、更新的设计模式。本文以协同设计思想为基础,结合数据库技术、参数化技术、模块化技术、网络技术,完成了桥式起重机网络化协同设计系统开发,将桥式起重机的整机各个部件的参数化模块化设计、桥式起重机通用件的快速下载、关键部件的计算校核等核心设计资源有机的整合到一个系统,实现了基于广域网的桥式起重机的一体化协同设计。本文分析了网络化协同设计系统的特性和传统网络化协同设计系统的结构特点,制定了网络化协同设计系统体系结构和通讯机制,建立了桥式起重机网络化协同设计系统框架模型,详细说明了系统中各部分的功能。研究了桥式起重机网络化协同设计系统的关键技术。开发了数据库的数据存储和数据共享等功能;研究了参数化变型设计技术和参数化有限元分析技术,并通过实例介绍了其实现方法;介绍了网络化协同设计系统所涉及到的网络技术。制定了系统的开发目标,给出了系统开发工具,给出桥式起重机金属结构模块划分方法,对系统功能模块、网络发布模块做了介绍,着重对功能模块中的校核模块、驱动模块、工程图调优模块进行了说明。桥式起重机网络化协同设计系统的开发为现代产品设计方法提供了新的思路,让用户参与到设计中来,缩短了设计周期,提高了设计效率,满足了市场需求。

王超, 李梦群, 王宗彦, 吴淑芳, 秦慧斌[6]2014年在《起重机智能快速设计系统的开发》文中指出通过对起重机结构特点和设计过程的分析研究,将智能优化设计技术、计算机技术、模块化参数化等技术方法引入到起重机的设计过程中,实现了起重机的智能快速设计。以系列桥式起重机为例,开发了基于知识库和智能优化设计方法的起重机快速设计系统,该系统实现了桥式起重机的快速智能设计,提高了设计资源的利用率,降低了设计成本,对桥式起重机的发展具有重要意义。

李群力[7]2014年在《桥式起重机整机叁维参数化快速设计系统的研究与开发》文中研究说明随着现代工业的快速发展,产品的更新换代速度也逐渐加快,市场竞争也越来越激烈,企业要在保证产品的设计质量、增加产品种类的情况下,要尽量加快产品的上市时间,降低产品的设计成本。快速设计技术的应用成为企业提高产品设计效率的有效手段之一。而模块化技术与参数化技术相结合就是实现快速设计的有效途径。本文以桥式起重机为研究对象,根据用户的需求和桥式起重机的功能、结构特点,以提高产品的设计效率,增强企业的产品竞争力为目的,利用模块化和参数化设计技术,开发了桥式起重机整机快速设计系统,完成了桥式起重机零件-部件-整机的快速设计。本论文研究的主要内容有:(1)了解了国内外桥式起重机的发展特点及现状,参数化技术的发展现状和快速设计的研究情况,给出了本课题研究的背景和意义。(2)对快速设计的理论进行了阐述研究,讲述了模块化和参数化的设计方法,并且将模块化技术与参数化技术理论上的结合进行了分析,为下一步桥式起重机的快速设计实现提供理论基础。(3)对桥式起重机快速设计系统的关键技术进行了研究,包括模块化技术、参数化技术、SolidEdge的二次开发技术以及数据库技术。利用了公理化设计理论构建功能结构图对桥式起重机进行模块划分。桥式起重机的参数化技术的参数化建模技术、参数化模型驱动技术和参数化模型装配技术。(4)以VB6.0为编程工具,以Access为系统数据库,对SolidEdge进行二次开发,开发了桥式起重机整机快速设计系统,并对系统的主要功能开发作了详细的说明,并实现了“新建合同—参数设置—部件计算校核—模型模块选择与驱动—模型模块化装配—模型渲染—整机产品”的产品设计流程。

花同全[8]2016年在《造船门式起重机报价系统研究及开发》文中进行了进一步梳理造船门式起重机是船舶制造企业使用的专用起重设备。远洋贸易的繁荣带动了船舶制造行业的发展,使得市场对造船门式起重机的需求也水涨船高。然而市场需求的增长,给起重机制造企业带来的不仅仅是大量的订单,还有越来越激烈的市场竞争。为了获得更多的订单,起重机制造企业要就需要主动满足客户的实际需求,并且给出合理的报价,以此提高自己的市场竞争力。本文中,详细分析了起重机的各级功能模块,通过引入面向对象的基本思想,应用推理、参数化设计、成本估算等方法,研究并开发了一套造船门式起重机报价系统。论文主要研究工作如下:1、建立了造船门式起重机的模块化的分类体系,按功能对整个起重机进行模块化划分,将其分为六个一级模块,多个二级模块。2、采用面向对象设计思路,开发了起重机的快速设计子模块。综合运用规则推理,参数化设计和选型等方法,实现了自动校核初步设计方案以及用整体控制局部的变型设计功能。3、采用集成式的报价思想,开发了起重机的快速报价子模块。根据起重机制造企业制造成本的分析,系统对起重机的主梁、支腿等金属构件进行金属成本估算,对电机、减速器等外协机构进行采购报价,对加工工时及人员管理等成本进行估价,在兼顾企业利润的条件下给出合理的报价清单。本文中,将起重机的快速设计和报价技术有机地结合在一起,开发出了造船门式起重机的快速报价系统,提高了起重机制造企业对客户需求的响应速度。系统的快速设计子模块减轻了起重机的设计工作从而提高了设计效率,同时还验证了设计方案的合理性,及时指导设计人员修改设计。快速报价模块,避免了设计报价人员重复劳动,对起重机设计生产成本进行科学合理的分析,快速地响应了客户的需求,生成符合企业生产实际的报价清单,提升企业的竞争力。

郭小雷[9]2017年在《桥式起重机设计与报价系统的研究及开发》文中认为随着起重机市场的日臻成熟,市场竞争越加激烈,传统的起重机设计理念已不能适应现代企业的要求。根据天津起重设备有限公司内部的设计需求,并结合企业内部桥式起重机各部件系列化、标准化程度越来越高的特点,在对产品的协同设计、模块化设计、快速报价等关键技术深入研究的基础上,建立了桥式起重机设计与报价系统。最后以桥式起重机整机设计为例对系统的实用性、可靠性进行了验证。首先,介绍了网络化协同设计、模块化设计、起重机设计技术以及快速报价技术的海内外研究现状与发展趋势,提出了构建桥式起重机设计与报价系统的总体思路。其次,详细介绍了产品协同设计系统中所涉及的系统体系结构、集成框架,并且分别构建了基于混合网络模式的协同设计体系结构以及基于DPDM的网络化协同设计系统的框架模型。再次,对产品模块化设计相关理论进行介绍,并搭建了产品模块化设计的过程模型。以桥式起重机为例,对已有产品的模块化平台构建过程展开研究,例如市场需求现状、零部件ABC分析、产品模块化规划、零部件编码体系及名称字典的建立等等,最后搭建了桥式起重机模块化平台框架。从次,深入研究了产品快速报价技术,分别介绍了产品报价价格的组成、产品报价价格的估算方法。以桥式起重机模块化设计结果为前提,建立了产品快速报价系统框架,并将其作为设计与报价系统的一个子模块。最后,结合产品模块化设计和快速报价技术,以系统开发目标为导向,在现有开发工具的基础上,开发了桥式起重机设计与报价系统。应用上述开发成果,以桥式起重机整机为实例,对系统的实用性、可靠性进行了验证,取得了理想的效果。

王超[10]2015年在《桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计研究》文中研究说明起重机是现代生产活动中非常重要的搬运工具,被广泛应用于各个领域的生产活动中。桥式起重机作为最常见的起重机类型之一,其具有空间利用率高、运行效率和可靠性高、以及运行平稳等优点。箱形结构的主梁作为桥式起重机的主要构成部件,对于起重机的安全性和经济性起着决定性的作用。目前起重机箱形主梁普遍存在结构偏重、材料浪费严重等问题,严重阻碍了起重机的应用发展。本文以双梁桥式起重机的箱形主梁为研究对象,将快速设计与轻量化设计技术相结合,实现了桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计,有效的提高了桥式起重机箱形主梁的设计效率和质量。本文研究内容如下:(1)以GB/T3811-2008和起重机设计手册等起重机设计相关工具书为设计理论基础,研究了桥式起重机箱形主梁的截面设计和相关的校核设计及计算,实现了起重机箱形主梁截面参数的快速设计计算。以参数化设计方法为基础,通过研究数据库技术,实现了桥式起重机箱形主梁叁维实体模型的快速设计。(2)研究了基本遗传算法的原理及其优缺点,在对基本量子遗传算法的研究基础上,提出了一种改进量子遗传算法,通过标准测试函数验证了改进量子遗传算法的可行性。并将改进遗传算法应用于桥式起重机箱形主梁截面参数的优化中,实现了起重机箱形主梁在满足其各种约束条件的前提下,主梁截面面积减小即减轻重量的目的,验证了改进遗传算法在起重机主梁轻量化中的可行性。(3)根据以上理论研究和实现方法,开发了桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计系统。基于Visual Basic开发平台,建立良好的人机交互界面,通过数据库开发技术、模块化参数化等技术的应用,最终实现了系统的独立运行。与企业实际生产相比较,本文开发的桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计系统,提高了桥式起重机箱形主梁的设计效率和设计质量,通过设计实例表明了本文研究内容的可行性和合理性。

参考文献:

[1]. 造船门式起重机虚拟样机快速定制及评价研究[D]. 陈钦云. 西南交通大学. 2012

[2]. 面向定制的桥式起重机快速设计研究与系统开发[D]. 陈英杰. 中北大学. 2012

[3]. 云计算模式下桥式起重机快速设计系统研究[D]. 王理. 中北大学. 2015

[4]. 桥式起重机智能快速设计系统的研究与实现[D]. 王伟. 济南大学. 2012

[5]. 桥式起重机网络化协同设计系统研究与开发[D]. 刘超然. 中北大学. 2014

[6]. 起重机智能快速设计系统的开发[J]. 王超, 李梦群, 王宗彦, 吴淑芳, 秦慧斌. 机械设计与研究. 2014

[7]. 桥式起重机整机叁维参数化快速设计系统的研究与开发[D]. 李群力. 中北大学. 2014

[8]. 造船门式起重机报价系统研究及开发[D]. 花同全. 西南交通大学. 2016

[9]. 桥式起重机设计与报价系统的研究及开发[D]. 郭小雷. 中北大学. 2017

[10]. 桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计研究[D]. 王超. 中北大学. 2015

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