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第期水运科学研究
年月
在港口机械设计中的应用
马文杰张玉波
交通部水运科学研究院北京
摘要介绍了软件设计特点利用软件对港口机械的几个重要零部
件进行了三维设计阐述了软件在整机的装配及干涉检验中的应用价值。
关键词建模港口机械
港口机械结构的三维设计
在机械设计过程中设计人员通常是先构思设计产品的三维模型然后利用二维线条
对其进行描述设计和施工中利用的都是这些平面图纸。对于港口机械这类复杂的结构
件往往因二维线条对三维模型描述的不完整性或平面与空间模型转换而出现差错需要
重新修改图纸并造成制造过程中的大量返工使设计周期和制造周期延长、成本增加。
技术的飞速发展已使工程设计技术和制造技术发生了巨大的变化三维建
模技术、参数设计技术和虚拟现实技术等新概念、新方法已渗透到传统的结构设计中并
推动着工程设计技术的发展。三维软件的使用使设计人员可以直接进行三维建模
设计由于与实际产品更匹配因而构件尺寸冲突等设计错误就几乎可以避免从而提高
详细设计和施工设计的质量和效率。
三维设计软件简称是美国参数技术公司
推出的一款一体化软件它的参数化特征和相
关性是区别于其它软件的最大特点。在基于的虚拟设计中设计者可以在计算机上
仿真产品的实际装配和运动过程进行生动直观的产品预装配、干涉检测以及产品运动协
调性的验证。在不需要实际制造样机的情况下解决了大部分装配问题。这就使得新产品
开发的周期大为缩短使新的产品能尽早占领市场为企业赢得最佳效益。
港口机械构件数目繁多而且尺寸、形状复杂多变。港口机械结构主要是由骨架和钢板
焊接而成。骨架由扁钢、角钢、球扁钢、槽钢、工字钢等型材组成各种型材通常都有固
定的剖面形状差异主要表现在剖面尺寸上。钢板分为平直钢板、弯曲钢板和折边钢板。
平直钢板和折边钢板比较简单而港口机械所用的钢板特别是首尾部都具有比较复杂的形
状。千差万别的港口机械构件必须根据其几何特征采用相应的建模方法进行构建生成构
件模型然后通过定义装配点、装配方向来对港口机械构件模型进行装配从而构建成为
一个完整的港口机械模型。
港口机械构件的构建方法
的特征设计思想
特征是指将一些普通的机械对象作为产品几何模型的构造要素并且用参数驱动进行
实体建模是产生模型的基本单元。模型特征就是指图形的拓扑关系、几何参数以及这些
收稿日期
水运科学研究年第期
几何参数与图形结构参数之间的关系。对于一个零件首先分析图形的拓扑关系及变化规
律提炼出图形的结构参数然后建立图形结构参数和几何参数之间的关系构建图形的
参数化模型。
利用可以按预先的设置很容易地修改设计。例如设计特征有弧、圆角、倒
角、扫描、拉伸、混合、旋转等等它们对工程人员来说是很熟悉的因而易于使用。装
配、加工、制造以及其它学科都使用这些特征。通过给这些特征设置参数包括几何尺寸
和非几何属性和修改特征参数很容易进行设计替代。以上这几种特征各有特点应针
对不同的构件选用合适的特征。
改变与特征相关的形状和位置的定义可以改变与模型相关的形位关系。对于某个特
征既可以将其与某个已有的零件相联系也可以把它从某个已有的零件中删除还可以与
其它多个特征共同组合创建新的实体。
各个特征的几何形状与尺寸大小用变量的