企业里做产品有限元分析及应用整个需要多久

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钣金机床企业PDM构架及其产品有限元分析.pdf
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文档介绍：摘要钣金机床企业的PDM构架及其产品的有限元分析研究生姓名：陆云祥导师姓名：汤文成教授学校名称：东南大学随着信息化技术在企业的推广，CAD／CAE／CAPP、ERP等单元技术在企业得到了广泛应用，并取得了一定的经济效益。然而在实际的应用过程中，各CAX予系统与ERP分系统之间相互独立，彼此之间不能有效地进行信息交换和共享，很大程度上降低了产品开发的效率，使得产吊l的成本上升。产品数据管理PDM的出现，使得实现企业信息化集成成为可能。本文以钣金机床企业为对象，针对其产品的设计特点，并考虑到国内外中小型企业信息化发展的普遍现状，就如何应用先进的信息集成技术、计算机技术及网络通讯技术对工程设计分系统的信息集成进行了研究，提出了基于PDM框架的企业信息化集成，着重论述了PDM与为钣金机床企业信息化工程的实施提供详实的设计指南和技术依据。此外，本文还以亚威机床厂的折弯机机架体为研究对象，使用大型通用化有限元软件ANSYS作为分析工具，进行了有限元分析。在本文的第三章利用APDL语言对折弯机进行参数化建模，并进行了折弯机的线性静态分析，得出了各个部件的刚度及其强度值，为后续的优化提供依据。第四章对各个部件进行了结构优化，包括形状尺寸优化和拓扑优化，根据折弯机的结构弱点以及工作特点，改进了折弯机的结构，而且使得其刚性大大提高。优化结构表明，改进后的结构不仅弥补了产品的缺陷，而且使得产品的用料更为节省，成本有了明显的降低。随后本文还对机架和滑块进行了非线性接触分析，动态模拟了折弯机在工作过程中的受力状况，为前面的分析验证提供了参考依据。总之，本文基了PDM的信息化集成框架的构建，为企业信息化的实施提供了理论参考依据。对折弯机的有限元分析，为企业提高设计质量，降成增效具有实用价值。关键词：折弯机，产品数据管理，计算机辅助工程，有限元分析，结构优化ABsl’RACTofthePDMontheC本类论文推荐类&&&&&&&别：
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“机械产品结构有限元力学分析通用规则”国家标准正式发布
[导读]研发型制造企业只有将产品综合设计和系统仿真提到战略性高度，结合系统工程和企业运行要求，形成规范的复杂产品研发体系模型，才能真正在助力“中国制造2025”，站在行业的最前沿。
一、开栏语
&世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。&制造业作为国民经济的主体，是科技创新的主战场，是立国之本、兴国之器、强国之基。研发型制造企业只有将产品综合设计和系统仿真提到战略性高度，结合系统工程和企业运行要求，形成规范的复杂产品研发体系模型，才能真正在助力&中国制造2025&，站在行业的最前沿。这就意味着，企业需要构建一套科学且行之有效的仿真体系。从一定意义上来说，仿真技术实则是中国制造业的未来。
有限元法，是仿真分析的最主要方法，求解问题包罗万象，几乎覆盖各个学科及各个工程领域。仿真技术，其目标是不断改善面向问题、面向用户的模块描述能力和对模型实验的功能。其在机械领域广泛应用，能够有效改进和优化设计方案，促进机械产业的稳健发展;同时，也为经济发展和结构转型带来新机遇，助力实现《中国制造2025》。
二、国标的制定及内容
国家标准是指经由国家标准化主管机构批准并公告的文件，除国家法律法规规定强制执行的标准以外，具有推荐意义。《中华人民共和国标准化法》将中国标准分为国家标准、行业标准、地方标准(DB)、企业标准(Q/)四级。此次湃睿科技主导制定的是最高级国家标准，由全国技术产品文件标准化技术委员会提出并归口。
《机械产品结构有限元力学分析通用规则》的编制任务来源于国家标准《机械产品结构有限元力学分析通则》的制定任务，由全国技术产品文件标准化技术委员会提出，并于2013年列入国家标准制、修订计划。按照国家标准管理委员会的任务要求，该项目研制周期为2013年11月~2015年12月(为期2年)，要求2015年12月底前完成标准的报批稿。
据介绍，该项国家标准全称《机械产品结构有限元力学分析通用规则》，规定了用于机械产品结构有限元力学分析的术语和定义、范围、类型、流程、一般要求、规则、分析类型、结果评估及输出、报告编写、单位系统等。
1、通则编制过程
1.1 编制原则
机械产品结构有限元力学分析往往与具体的软件操作密切相关，但是，目前不同的有限元分析软件在操作流程和命令方面都不尽相同。因此，本标准并未基于某一特定的软件平台来编写，而是从不同的有限元分析软件操作流程和方法中总结和提炼出需要共同遵守的规则和技术点。
1.2 工作分工
任务下达以后，全国技术产品文件标准化技术委员会根据该国家标准制定任务的具体要求，通过公开征集、择优选择等方式，于2013年11月成立了标准起草工作组(以下简称&工作组&)。工作组的专家主要来自中国电子科技集团公司第三十八研究所、上海湃睿信息科技有限公司等多家制造业企业，涉及产品有限元仿真、开发和技术咨询。
2、调研和分析工作的情况
2.1 调研国家、行业有关标准
为了较好把握本标准编写的重点和难点，工作组对与该标准有关的现有标准进行了调研和比较，主要包括《GB/T
机械产品计算机辅助工程
有限元数值计算 术语》等。
2.2 调研机械产品行业结构有限元力学分析研究与应用情况
通过实地考察和查询等方式，进行了广泛的调研工作，走访了机械产品行业重点单位，了解了这些单位在机械产品结构有限元力学分析流程、软件工具等方面的基本情况。机械产品结构有限元力学分析技术在大量推广和应用的同时，存在一些突出的问题。例如不同工程师对仿真分析中的模型命名、简化原则和模型检查等方面存在明显的差异，加上人为主观因素干预等等诸多因素造成各个工程师之间仿真分析自称体系、相互隔离，导致仿真分析结果只能成为设计中形式化的工具，甚至可能误导决策。这些都制约了机械产品结构有限元力学分析技术水平的发展。要解决这些问题，只有制定统一适用的标准，对机械产品结构有限元力学分析建模的命名规则、网格划分方法等做出系统性规定，促进仿真分析技术水平的提高，从而实现机械产品结构设计水平的提升。
机械产品结构有限元力学分析常用流程图
三、结束语
眼下，中国工业领域正不断践行《中国制造2025》行动纲领，推动传统制造业的转型升级和健康稳定发展。湃睿科技此次成功制定机械产品制造方面的国家标准，无疑助力了我国制造业的跨越发展。主导制定出&机械产品结构有限元力学分析通用规则&国家标准，与其在仿真领域深厚的客户积累及行业定位是密不可分的。
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