桥式起重机参数化三维仿真技术研究.pdfVIP

桥式起重机参数化三维仿真技术的研究 梅 杰，陈定方，杨艳芳 (武汉理工大学物流工程学院，湖北武汉430063) [摘要]分析当前二维设计不能满足桥式起重机设计的现状，提出桥式起重机的三维参数化设计．结合桥式 起霞机为对象，分别从模块设计、参数化设计以及王维参数化造型等方面阐述桥式起重机的三维参数化设计， 并进行桥式起藿机的相似件建模、标准件和系列件建模．并结合交互式制作软件Virtools．构建桥式起重机的 虚拟驾驶模型． [关键词]参数化设计；桥式起重机；交互式仿真；Virtools [中图分类号]TP391．9 [文献标识码]：A 用传统的二维CAD对起重机的设计所花费的 所要求的系统的一种方法[2]． 时间周期长，重复设计严重，产品创新不足，工程师 在进行模块化设计时，需要进行模块划分．模块 的设计经验得不到很好继承，使得对系列产品的设 划分要考虑模块数量与规模、合成桥架时的组装和 计效率不理想…．桥式起重机其设计要经历设计、试 调试的难易程度．因此，模块划分的关键是确定功能 制、评价、制造的反复循环过程，整个过程时间长，而 分解的层次和规模，从而确定模块的层次和规模．在 且其设计成本高，效率低，风险大．而利用模块化设 上述功能分析的基础上，模块的进一步划分还要考 计，通过部件级的通用化、标准化设计，可以简化产 虑以下原则13j：功能独立原则、结构独立原则，系列 品构成，使产品多样化．同时利用桥式起重机的参数 化、标准化、通用化的“三化”原则，考虑产品的全生 化设计和三维参数化建模技术。可以减少重复劳动， 命周期原则，产品模块的设计原则． 提高设计效率，使产品最大限度满足用户需求．同时 利用交互式仿真技术，可以对桥式起重机的驾驶操 2参数化设计 作系统进行虚拟仿真，设置相应特效，真实地模拟起 重机工作场景和工作状况。能预知桥式起重机工作 针对形状上比较定型的零件(或部件)，参数化 过程中潜在的风险，并能提高桥式起重机的工作运 设计的重要思想是用一组参数约束其几何图形的结 行效率． 构尺寸序列．参数与设计对象的控制尺寸有显式对 Virtools作为交互式仿真工具，在交互式仿真 应，当赋予不同的参数序列值时，就可驱动其获得新 方面具有较大的优势．通过对桥式起鼋机的驾驶操 的目标几何图形，而其设计结果就是包含设计信息 作系统进行虚拟仿真，能对三维模型实现键盘操作 的模型． 控制，起到了人机交互作用的效果． 在进行参数化设计时，首先按照桥架的功能与 结构要求，结合企业实际需求与设计现状，遵循模块 1 模块设计 化的设计原则，对桥架进行正确的模块划分(图1)． 将一个桥架的参数化问题转化为单一模块乃至单一 由于桥式起莺机桥架具有板件多、焊接多、附属 零件的参数化问题；然后运用三维特征造型软件构 结构零散分布的特点，需要对桥架模块化设计．模块 建每一零件、每一模块装配体的三维参数化模型，并 设计是综合考虑系统对象，把系统按功能分解成不 借助于VB语言进行二次开发建立尺寸驱动机制， 同用途和性能的模块，并使之接口标准化，选择不同