1. 研究目的与意义
(1) 1.目的;了解CTP滚筒结构特征;2.通过对Ansys软件以及其二次开发语言(APDL)的学习及使用,完成CTP结构的设计,并能正确使用其对CTP滚筒的参数化建模、边界条件设置、优化以及计算结果的后处理。
(2) 意义: 随着市场竞争的日趋激烈,社会进一步的进步,科技的发展,CTP滚筒的设计必然要向着更稳定,可靠,耐用,经济的方向发展。而Ansys软件的问世正是适应这个需求的,它将为设计者搭建一个仿真平台,一个无与伦比的CAE环境,通过APDL参数化建模,获得参数化有限元模型,同时能够在满足最大变形最小化的条件下,获得结构的设计参数,用于指导CTP滚筒合理的优化设计,实现对设计、仿真分析、试验及其返回修改的协同和管理,从而实现设计过程的正规化、流程化和统一化,极大的提高效率,降低成本,并且确保产品的质量,使其拥有更高的稳定性,耐用性,可靠性,实用性,经济性2. 国内外研究现状分析
cad技术经过三十年的发展,经历了从线框技术到曲面技术,再到参数化技术,直到目前的变量化技术,为cae技术的推广应用打下了坚实的基础。如今计算机技术的高速反展,极大地推动了相关学科研究和产业的进步。有限元,有线条,有限体积及有限差分法等方法与计算机技术的结合,诞生了新兴的跨专业和跨行业的学科分支. 以ansys为代表的cae技术作为一项跨学科的数值模拟分析技术,越来越受到工程技术人员的重视。现在,国外在科学研究和工业化方面应用,cae技术已经达到了较高的水平,尤其在近20年,国外cae技术的开发和应用得到了高速发展和普遍应用。这一方面得益于计算机在高速化和小型化方面取得的重大成就,另一方面得益于通用分析软件诸如ansys等的推出及使用。随着这些分析软件的使用,许多大型的通用分析逐渐成熟化,并且由此衍生出了新型的技术虚拟样机。
随着有ansys限元的发展和逐步壮大,其在各种滚筒设计优化方面也起到相当大的作用,为滚筒结构的设计创造了条件,列如西安理工大学硕滚筒 ,这对印刷机设计和保证印刷质量具有指导意义,其基于cad的研究大大改善了印刷冯载荣以j2108型胶印机印刷滚筒为研究对象,应用有限元接触理论,借助先进的分析工具平台,通过建立滚筒接触压印的有限元分析模型,模拟更真实的滚筒受力状况,依据距离反求法对印刷过程进行了仿真,分析了在印刷过程中印刷压力的变化及分布规律,在对滚筒的结构进行优化改进研究基础上,提出并设计了一种新型非均匀分布翅型加强筋印刷滚筒原型结构。改进后印刷滚筒很好地改善了印刷压力分布不均的状况,有利于提高印刷品质量。还如北京印刷学院机电工程系的孙玉秋,张祖明运用可靠性理论建立了印刷机滚筒刚度可靠性设计数学模型 ,并以国产胶印机为例进行滚筒刚度可靠度计算 ,得出了不同工况下的滚筒刚度可靠度值并确定压印滚筒为危险.
虽然我国的发展较国外起步较晚,但是我国通过不懈的努虽然我国。的发展较国外起步较晚,但是我国通过不懈的努力,建立了自己技术队伍,在许多领域开展了有限元分析以及cae技术的研究和应用。例如2003年6月,中航第一飞机研究院成功推出了国内首架飞机全机规模电子样机;还有众所周知的863项目中的月球表面探测机器人方案研究则运用虚拟样机技术构造虚拟月面计算仿真环境,并对涉及到的多项关键技术进行了深入研究,并取得了很好的成果。
3. 研究的基本内容与计划
第1~3周 资料收集, ansys等相关软件的安装,开题报告和文献综述的撰写。
第4~6周 了解ctp滚筒的结构及设计过程,包括设计方案、设计原理,用正确的方法和设计手段完成cad的设计图纸。
第7~8周 学习ansys以及其二次开发语言(apdl) 的使用,正确对ctp滚筒进行合理的参数化建模。边界条件设置以及计算结果后处理,记录相关数据。
4. 研究创新点
对传统的CTP滚筒设计在Ansys软件中结合APDL语言对其进行分析,计算,比较,校核、验证和修改,得出更加合理的设计方案。
