第二章软件设计原理.pptVIP

二、注射模冷却系统的模拟 一维冷却系统： 主要假定：① 热交换仅仅沿着型腔法线方向进行； ② 熔体在固化的过程中所散发的热量全部被冷却介质所吸收。 1. 一维冷却分析 主要的计算步骤： 1) 计算制品冷却到推出温度所需的时间； 2) 选定冷却管道直径，计算冷却管道内作湍流流动的冷却水的界面传热系数； 3) 计算制品从开始冷却到推出过程中单位面积和单位时间的热流量； 4) 设定冷却管道上的温度波动率； 5) 利用迭代法计算距离a和b。 方法：对注射模典型截面上的冷却系统进行二维分析。 注射模的冷却过程具有非稳态性。 2. 二维冷却分析 方法：采用边界元法将三维问题化作二维表面网格处理。(化整为零) MOLDFLOW(MPI/COOL、C-COOL) 3. 三维冷却分析 第三节 铸造模CAE软件的设计原理 设计思路：根据虚拟制造和并行设计的思想原则，事先用数值模拟的方法在虚拟的环境下优化出一套最佳工艺方案，设计出模具的工艺层面，然后围绕此方案进行模具的力学分析和结构设计，保证其合理的力学结构。 傅立叶定律 离散和差分化 给定约束条件 潜热处理 编程算法的实现 N-S方程 离散和迭代法 连续性约束条件 流动前沿的求解 一、温度场及凝固过程数值模拟 二、充型过程数值模拟 第四节 级进模CAD软件的设计原理 钣金零件的特征模型 基于单元特征模型的冲压工艺设计 自顶向下的级进模结构及零件设计方法 功能需求分析：1) 分析级进模设计内容及一般过程；2) 建立系统的功能模型；3) 确定系统总体结构 工程图样生成 模具标准件建库 思考题： 1. 简述在CAD技术中，什么是参数化的设计？ 2. 简述在注塑模中，CAE模拟软件的二维流动模拟的原理？ 3. 简述参数化设计方法的原理？ 4. 简述CAD软件的主要特点？ 5. 简述CAD技术的主要建模方法有哪些？各有什么特点？ 构造几何实体法 边界表示法 扫描造型法 四叉树构造实例 八叉树构造实例 粘性流体力学的基本方程 ： (1) 广义牛顿定律，反映了一般工程问题范围内粘性流体的应力张量与应变速率张量之间的关系，数学表达式为本构方程。 (2) 质量守恒定律，其含义是流体的质量在运动过程中保持不变，数学表达式为连续性方程。 (3) 动量守恒定律，其含义是流体动量对时间变化率等于作用于其上的外力总和，数学表达式为运动方程。 (4) 热力学第一定律，其含义是系统内能的增加等于对该系统所作的功与加给该系统的能量之和，数学表达式为能量方程。 塑料熔体充模流动的简化和假设 ： (1) 由于型腔壁厚(z向)尺寸远小于其他两个方向(x和y方向)的尺寸且塑料熔体粘性较大，所以熔体的充模流动可视为扩展层流，z向的速度分量可忽略不计，且认为压力不沿z向变化。 (2) 充模过程中熔体压力不是很高，因此可视熔体为未压缩流体。 (3) 由于熔体粘性较大，相对于粘性剪切应力而言，惯性力和质量力都很小，可忽略不计。 (4) 在熔体流动方向(x和y方向)上，相对于热对流项而言，热传导项很小，可忽略不计。 (5) 熔体不含内热源。 (6) 在充模过程中，熔体温度变化不大，可认为比热容和导热系数是常数。 (7) 熔体前沿采用平面流前模型。 * * 第二章 软件设计原理概述 第一节 注射模CAD软件设计原理 一、参数化设计 二、建模技术 三、工程数据库 五、人工智能技术 四、装配设计技术 概念：又叫尺寸驱动，是指对零件上各种特征施加各种约束形式，各个特征的几何形状和尺寸大小用变量的方式来表示(可以是常数也可以是某种代数式)，如果定义某个特征的的变量发生改变，则零件的这个特征的几何形状或尺寸大小将随着参数的改变而改变，随之刷新该特征及其相关联的各个特征，而不需要再重新画图。 一、参数化设计 参数类型：尺寸约束参数和几何约束参数 尺寸约束：确定几何元素的大小及彼此间相对位置的约束，是可变的，如长、宽、高、圆半径等。 几何约束：几何元素拓扑结构的约束，是不可改变的，如垂直、平行、相切、同心等。 对约束的要求： 1) 约束的一致性 2) 约束求解的可靠性 3) 约束定义的交互性 一、参数化设计 参数化设计的方法： 1) 程序参数化设计 2) 交互参数化设计(几何推理法、作图规则匹配法、变量几何法) 一、参数化设计 概念：又称几何建模，是几何形体的构造。采用一套合适的数据结构来描述三维物体的几何形状，形成供计算机识