当前位置： >>
SolidWorks Simulation在卫浴行业的应用
SolidWorks Simulation在卫浴行业的应用
12:46:56&&作者：厦门智网科技有限公司
陈劭炜&&来源：
卫浴行业产品多样，造型复杂，特别是对出水量、出水速度以及出水形状等的要求严格。传统的设计依赖经 验和样品试验，开发周期长，开发成本高。本文在SolidWorks三维模型设计基础上结合SolidWorks Simulation 数值分析，实现设计分析一体化，在创新设计中提高效率，缩短开发周期，减少成本。
　　一、卫浴产品的设计背景
　　高档卫浴产品的出水一般有花洒式、柔水式、瀑布式、雨滴式以及各种 组合方式，对出水量、出水速度、出水 方式、水流形状和结构强度等都有严格要求。传统的产品开发是依经验设计、 样品制造、实验和修改设计的过程循环 进行，开发周期长，开发成本高。在现 代设计理念中，模型设计以后进行数值 分析打破了传统的循环过程，缩短产品 开发周期，减少开发成本。
　　通常人们认为数值分析涉及到有限 元、微分方程数值求解等更多的专业知 识，需要在具备强大计算能力的专业软件中才能进行，所以这是专门的计算分析人 员才能开展的工作。事实上，随着计算机 硬件的发展和计算方法的成熟，数值分析 成为设计工程师能够熟练应用的手边工具 的阶段已经到来，这就是SolidWorks公司 所倡导的设计分析一体化。
　　卫浴产品在一定的进水压力下水 流的压力梯度状况、流场分布、出水口 的水流状态和水流对结构的压力分布状 态，直接决定了产品的出水量、出水 速度、出水方式、水流形状和结构强 度等产品的外在表现参数。S o l i d W o r k s3D、SolidWorks FloWorks和SolidWorks S i m u l a t i o n的组合能够进行快捷、准确 的计算和分析流体状态，以及结构的压力分布情况，并能方便地进行设计修改和优化，以达到设计、分析和优化一体化的目的。
　　二、设计分析一体化操作界面
　　从 SolidWork s 软 件 的 界 面 ( 如图1所示)来看，S i m u l a t i o n和F l o w Simulation都是与SolidWorks完全集成 的插件。因此，在产品设计和分析中， 不需要软件界面上的切换，更不需要进 行模型转换，只需点击不同的指令按 钮，就可以进行条件设定与分析。同 样，在得到分析结果后，要对产品作设 计变更，也是在同一界面中修改，然后 重新运行算例即可。由于SolidWorks强 大的3D设计与分析功能的完全集成， 所以不存在设计模型转换的数据丢失问 题，并能够快速对设计模型进行修改， 真正提高设计与分析的优化效率。
　　本文以产品的设计、流体分析和 结构有限元分析为例，介绍SolidWorks3D、SolidWorks FloWorks和SolidWorks Simulation组合在卫浴行业中的应用。以下模型非正式产品，其参数设定仅是 示意。
　　三、通过Flow Simulation解 决流场问题
　　1.环境设定
　　在SolidWorks中完成产品的初步设 计以后，通过向导对话框(见图2)，我们可以很快建立一个新的算例，并设 定好相关的环境参数、网格精度和流体 条件等。
　　2.边界条件设定
　　对于所设计的产品(见图3)，在 进水口定义进水的压力或流量，在出水 口定义压力为大气压。这里要注意的 是，整个腔体是封闭的。
　　3.研究目标设定
　　通过目标，我们可以得到一些重要的分析结果数据。如要得到出水口的体 积流量、质量流量和流速，则可以选择 出水端口的面，添加目标参数(见图4 和图5)，这样在完成分析后，即可以通过Excel格式显示这些面上的详细参数。
　　4.计算与后处理
　　运行算例，自动完成运算之后， 我们可以通过多种后处理来查看所关心 的结果。
　　我们首先需要了解整个流场在腔体 中的状况，这里可以通过流线来查看水流在腔体内流动的状况，也可以通过动画的 方式显示，同时通过云图来表示各处的水 压、流速等分布情况，如图6所示。接着对于某些关键截面，我们还 要了解其压力分布，就需要在关键位置建立一个参考面，之后即可显示该截面上的压力分布云图，如图7所示。当然产品内壁所受到的压力对于 产品结构的影响非常重要，这里可以一 次性选择所有内壁面来显示其压力分布 云图，如图8所示。
　　出水口内壁的压力分布，直接影 响到出水的状况，那么就以出水口处 局部的压力分布来参考，如图9所示。 在我们设定完成研究目标后，运算结束 之后的结果可以通过E x c e l形式将具体 数据罗列出来，如图10所示。
　　有了以上的结果作为参考，我们 可以判断一些水流的状态，通过修改导 管来降压导流，让整个流场的分布更为 合理。对于新进的工程师，如果有新想 法，可以直接到模型中修改结构，快速实现自己的创意，之后更新模型重新运 算，就可以验证这种想法是否合理。这 样通过虚拟样机的模拟，可以减少实验 成本。而对于资深的工程师来说，在有 经验和分析数据的结合后，能够得到非常有说服力的数据，更快更好地修改模 型，达到最优。
　　四、通过Simulation分析产品结构强度
　　完成流体分析之后，我们还想知道在正常的工作状态下，产品结构 是否能够承受内部压力，以使扣件或 螺钉不受到损坏。我们可以通过F l o w Simulation输出压力数值到Simulation(见图11)。之后在Simulation中选择 可使用的Flow Simulation结果文件，如图12所示。这样，就可以把流体分析的结果应用到静态应力分析中来，如图13 所示。通过应力分析，我们可以知道结 构的强度是否满足条件(见图14)， 哪些位置的材料是多余的，以及壁厚能 否再薄一些等，通过这些来减少生产成 本。当然，在有了应力结果之后，我们 同样可以做优化分析和疲劳分析，这里就不做详细的介绍。
　　五、结语
　　总 之 ， 通 过 S o l i d W o r k s 和Simulation、Flow Simulation的结合，让普通的工程师也能使用产品分析验证 工具，更高效地设计更好的产品，为企 业创造更多的利润，增加企业在各种经济条件下的竞争力。
本文引用地址：
版权所有：智造网液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究--《中国人民解放军国防科学技术大学》2002年硕士论文
液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究
【摘要】：
液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究所要解决的问题是如何根据液体推进剂空间推进系统的特点，通过运用科学的软件模型开发液体推进剂空间推进系统构型分析软件。其目的是为了提高推进系统性能、减少推进系统质量等。进行液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究对于节约国家经费、提高企业竞争力有着重要的意义。
本文首先建立了在液体推进剂空间推进系统构型分析中所要用到的几种模型。将组件分成气路组件和液路组件，再对气路组件和液路组件进行相应的分类，然后通过对通用流路方程进行分析和变换对不同类型的组件分别建立不同的方程，从而建立了一个适用于液体推进剂空间推进系统的静态数学模型；根据静态计算所得到的数据，应用统计回归法和应力分析法分别建立推力室、推进剂、推进剂贮箱、气体、气瓶以及导管和活门等的质量模型，从而建立相应的质量模型；结合液体推进剂空间推进系统特点，对液体推进剂空间推进系统全寿命周期费用发生的五个阶段(概念和定义、设计和改进、制造和安装、运行和维修、处理)分别进行分析，建立了液体推进剂空间推进系统全寿命周期费用分解结构和全寿命周期费用模型。由于从会计信息系统得到费用数据这一获取费用数据的方法具有方便、快捷、准确的特点，所以在建立液体推进剂空间推进系统全寿命周期费用分解结构时用会计的原则进行费用分解。通过这样的分解可以保持与会计信息系统良好的接口，从而达到方便使用会计信息系统数据的目的；另外本文还建立相应的优化模型和静态特性仿真模型，并进行了相应的热力计算。然后本文阐述了统一建模语言的概念，并结合空间推进系统特点分别对统一建模语言的“4+1”结构视图(用例视图、过程视图、逻辑视图、实现视图、部署视图)进行了阐述；阐述了软件过程模型和迭代、增量及基于风险的软件开发的概念以及Synergy软件过程模型；应用统一建模语言和Synergy软件过程模型建立了液体推进剂空间推进系统构型分析软件的软件模型。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国人民解放军国防科学技术大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2002【分类号】：V434【目录】：
Abstract8-9
第一章 绪论9-14
1.1 液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究概述9-12
1.1.1 目的和意义9
1.1.2 液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究进展概述9-10
1.1.3 液体推进剂空间推进系统构型分析软件研究有关理论及模型10-12
1.2 本文的主要内容12-14
第二章 液体推进剂空间推进系统推力室热力计算14-19
2.1 引言14
2.2 建立热力计算方程组14-17
2.2.1 质量守恒方程14-15
2.2.2 化学平衡方程15-16
2.2.3 能量守恒方程16
2.2.4 其它方程16-17
2.3 热力计算及结果17-18
2.3.1 热力计算的求解方法17
2.3.2 计算结果17-18
2.4 小结18-19
第三章 液体推进剂空间推进系统静态数学模型19-33
3.1 引言19
3.2 液体推进剂空间推进系统静态数学模型19-27
3.2.1 液体推进剂空间推进系统常用组件19-20
3.2.2 流路方程通用积分形式20-22
3.2.3 液路模型22-25
3.2.4 气路模型25-27
3.3 静态特性计算27-32
3.3.1 气路方程27-28
3.3.2 液路方程28-30
3.3.3 计算结果30-31
3.3.4 对几种求解非线性方程组方法的比较31-32
3.4 小结32-33
第四章 液体推进剂空间推进系统静态特性仿真33-39
4.1 引言33
4.2 随机仿真的计算方法33-36
4.2.1 内部干扰因素概率密度的确定34
4.2.2 内部干扰因素随机数的产生34-35
4.2.3 性能参数的统计分析35
4.2.4 性能参数的皮尔逊x~2拟合检验35-36
4.3 计算结果36-38
4.4 小结38-39
第五章 液体推进剂空间推进系统质量模型及优化模型39-49
5.1 引言39
5.2 质量模型39-46
5.2.1 发动机推力室质量模型39-41
5.2.2 推进剂及贮箱质量模型41-43
5.2.3 挤压气体及气瓶质量模型43-45
5.2.4 导管与活门的质量45-46
5.2.5 计算结果46
5.3 优化模型46-48
5.3.1 液体推进剂空间推进系统优化模型46-47
5.3.2 优化模型的评价指标体系47-48
5.4 小结48-49
第六章 利用会计信息系统建立空间推进系统全寿命周期费用模型49-57
6.1 引言49
6.2 全寿命周期费用概念、模型49-51
6.3 空间推进系统全寿命周期费用分解结构及全寿命周期费用模型51-56
6.3.1 概念和定义阶段51-53
6.3.2 设计和改进阶段53-55
6.3.3 制造和安装阶段55
6.3.4 运行和维修阶段55
6.3.5 处理阶段55-56
6.3.6 全寿命周期费用56
6.4 小结56-57
第七章 应用统一建模语言为液体推进剂空间推进系统软件建模57-64
7.1 引言57
7.2 建模57-62
7.2.1 统一建模语言及其“4+1”结构视图57-58
7.2.2 用例视图58-59
7.2.3 过程视图59-60
7.2.4 逻辑视图60-61
7.2.5 实现视图61-62
7.2.6 部署视图62
7.3 结果及分析62
7.4 小结62-64
第八章 Synergy软件过程模型 在空间推进系统软件开发过程中的应用64-72
8.1 引言64
8.2 软件过程模型及相关概念64-66
8.2.1 迭代和增量的软件开发64-65
8.2.2 基于风险的开发65
8.2.3 迭代软件过程模型65-66
8.3 Synergy过程模型66
8.4 Synergy过程模型的应用66-71
8.5 结果71
8.6 小结71-72
第九章 结束语72-73
参考文献74-75
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【引证文献】
中国期刊全文数据库
陈阳;蔡国飙;马好东;高宁;;[J];推进技术;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库
刘伟亮;[D];国防科学技术大学;2005年
陈朝;[D];国防科学技术大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库
刘铭,刘毅静;[J];弹箭与制导学报;1999年01期
刘冰,张育林;[J];国防科技大学学报;1997年06期
胡小平,王中伟,张为华,王振国;[J];国防科技大学学报;1997年02期
王景泉;;[J];国外空间动态;1989年11期
崔可瑛;[J];航天标准化;2001年01期
潘科炎;[J];航天控制;1996年02期
何永善;冯玉豪;;[J];控制工程;1993年01期
王志江;[J];价值工程;1997年04期
陈杰;[J];上海航天;1999年02期
金江,成奎桐;[J];世界标准化与质量管理;1997年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
郭保生;刘庆潭;;[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年06期
李建;毕松梅;;[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年04期
伍昌年;郑力菲;汤利华;凌琪;黄丹;;[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年06期
赵丽;付梅臣;严学仕;曹银贵;;[J];安徽农业科学;2008年04期
任志远;张明铁;;[J];现代农业科技;2008年24期
黄玉平;张庆国;汪水兵;古今今;;[J];安徽农业大学学报;2011年06期
陈磊;简炜;;[J];信息安全与技术;2011年05期
孙俊锁;[J];鞍山钢铁学院学报;2001年02期
祝振军,王平;[J];安徽体育科技;2003年01期
李伟,杨晓翠;[J];白城师范高等专科学校学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库
刘钰;韩峰;董楠;陆希成;雷鸣;;[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集（下）[C];2011年
农吉夫;金龙;;[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
张宝柱;马庆春;;[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
王晓东;田勇;彭晓峰;;[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
夏伯才;钱翰城;王永强;姚向东;;[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
夏伯才;钱翰城;王永强;姚向东;;[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
李明峰;陈春晖;谈俊忠;;[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
韩现民;李占金;甘德清;李晓;;[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第七卷)[C];2008年
韩子杰;亢武;郝樊华;胡广春;刘素萍;向永春;;[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（2）[C];2008年
郭爱华;杨金堂;孔建益;;[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库
刘磊;[D];辽宁工程技术大学;2009年
温正城;[D];浙江大学;2009年
焦鹏;[D];国防科学技术大学;2010年
张辉;[D];山东大学;2011年
谭军;[D];中国海洋大学;2011年
华春蓉;[D];西南交通大学;2011年
王虎;[D];上海社会科学院;2011年
王毅;[D];苏州大学;2011年
李庆;[D];华东理工大学;2012年
夏文文;[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库
王雷;[D];哈尔滨工程大学;2010年
郭际;[D];哈尔滨工程大学;2010年
朱永明;[D];华南理工大学;2011年
刘永利;[D];长春工业大学;2010年
吕熠栋;[D];长春工业大学;2010年
黄艳;[D];解放军信息工程大学;2009年
陈琛;[D];武汉理工大学;2010年
刘林法;[D];武汉理工大学;2010年
刘大鹏;[D];中南林业科技大学;2007年
贺华;[D];湖南师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库
孙威;方杰;蔡国飙;丛昱;;[J];北京航空航天大学学报;2008年12期
祁锋;[J];导弹与航天运载技术;1993年03期
胡小平,王中伟,张为华,王振国;[J];国防科技大学学报;1997年02期
姚娜,何洪庆;[J];固体火箭技术;2001年04期
何景轩,田维平,何国强,余贞勇;[J];固体火箭技术;2004年04期
施海莉,赵万明,刘薇;[J];火箭推进;2004年02期
刘伟亮,吴建军;[J];火箭推进;2004年06期
李自然,陈小前,郑伟,周进;[J];火箭推进;2005年05期
黄卫东,朱恒伟,王克昌,陈启智;[J];航空动力学报;1998年01期
黄季墀,夏人伟,何庆芝;[J];航空学报;1988年03期
中国硕士学位论文全文数据库
李治;[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库
定宇;袁莉芳;王庆华;;[J];航天器工程;2011年04期
刘竹生;孙伶俐;;[J];中国科学:技术科学;2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库
杜昌雄;[D];大连理工大学;2012年
马飞;[D];大连理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
许仰曾;[J];甘肃工业大学学报;1988年03期
楼东堡;[J];推进技术;1987年01期
陈杰,王克昌,陈启智;[J];推进技术;1990年06期
左军;[J];系统工程理论与实践;1987年03期
王广成,李祥仪;[J];系统工程理论与实践;1998年06期
陈杰;;[J];中国空间科学技术;1990年04期
沈赤兵,吴建军,陈启智;[J];中国空间科学技术;1997年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
张起源;;[J];中国航天;1980年09期
张天平,达道安,姜万顺,张志远,孟庆平,陈珍,朱小兰,霍红庆;[J];推进技术;1998年04期
王爱玲;梁兴国;;[J];火箭推进;2009年02期
张福光;周红梅;齐强;赵汝岩;;[J];兵工自动化;2011年03期
万水,朱德懋,张福祥;[J];弹道学报;1996年03期
王菊香;邢志娜;申刚;;[J];化学推进剂与高分子材料;2007年02期
沈民;;[J];现代兵器;1990年10期
刘春辉;[J];导弹与航天运载技术;1994年01期
张起源;;[J];中国航天;1984年10期
郑治仁;;[J];中国航天;1985年12期
中国重要会议论文全文数据库
刘瑞;海春旭;陈宏莉;张晓迪;;[A];2008陕西省环境与健康论坛论文集[C];2008年
刘博;王煊军;;[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
谭天晓;李红霞;;[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集（下）[C];2011年
孙海云;方涛;贺芳;;[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
焦金路;曹永军;张辉;韦树峰;管海峰;;[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
燕珂;单世群;韩伟;符全军;;[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集（上）[C];2011年
贺芳;孙海云;方涛;;[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
张志仁;张统;;[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（上册）[C];1999年
黄智勇;罗锋;唐中奇;陈兴;;[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
张翼;鲁欣;郑志远;刘峰;朱鹏飞;李汉明;李玉同;李英俊;张杰;;[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年
中国重要报纸全文数据库
左赛春;[N];中国航天报;2001年
侯丹;[N];中国航天报;2010年
宗树;[N];中国航天报;2008年
本报记者　 石蕴璞
通讯员　 王飞;[N];洛阳日报;2006年
北京航天试验技术研究所;[N];科技日报;2008年
钮卫星;[N];中华读书报;2003年
史文;[N];中国国防报;2002年
郑洪;[N];解放军报;2002年
寇俊山;[N];青海日报;2009年
博古特;[N];中国国防报;2007年
中国博士学位论文全文数据库
刘松;[D];中国人民解放军军医进修学院;2004年
潘玉竹;[D];南京理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库
傅娟;[D];国防科学技术大学;2010年
郝伟;[D];首都师范大学;2005年
侯辉;[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
李明;[D];南京理工大学;2008年
王玉强;[D];南京理工大学;2009年
徐庆华;[D];青岛大学;2007年
李善德;[D];南京理工大学;2008年
陈朝;[D];国防科学技术大学;2007年
蔺坤;[D];青岛大学;2009年
郑江华;[D];中北大学;2009年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号ckcklychinazd
dg-chinazd-shoulu
我想学的是：
相关课程推荐}