CAD技术在能源与动力领域的不断应用

正文:随着CAD技术在能源与动力领域的不断应用其在电力行业关键设备的设计领域得到了极大应用。也解决了很多传统设计方法所不能解决的问题。在水力水电方面对于坝体的设计运用传统的手工绘图就很难将其立体设计图呈

现在大众面前更不用谈内部设计。但CAD可以弥补这些缺陷使我们可以更

快捷方便的去设计图纸以更加直观的方式呈现我们的作品。此外还有水轮机

的设计都需要强大的CAD技术来支撑。不仅在水力发电方面在风力发电及汽

车领域CAD仍然发挥着很重要的作用比如风机主机架的设计以及叶片的设计以及锅炉和空调的设计。

一、CAD在零件制造方面的应用1零部件设计在零部件设计过程中主要是实体造型。首先分析结构由哪些特征组成哪些特征为基本特征(即最先要建立的特征) 然后决(2)运用零件设计模块提供的特征建模工具进行主特征造型包括拉伸、旋转、扫掠等根据零件外形之间的拓扑关系继续下一个特征的建立一次完成整个模型的建立 (3)根据具体要求进行辅助特征造型包括挖空、开槽等。双层取水口的单联机组镜像前零件三维视图、主视图、俯视图及侧视图 2装配设计对装配模型的表达采用层次模型装配时从最底层次的子装配体开始逐层装配直至最上层装配体。采用这种方法便于数据管理能减少各层次装配元素的数目降低分析的复杂度便于对模型进行快速有效的修改。工程模型对位置关系的约束要求较高在装配过程中应根据实际情况对模型施加准确有效的约束。在CATIA系统中装配模型的建立过程如下 (1)将所需要装配的零件导入装配模型文件中。对重复引用的零件模型可运用对称等相关工具实现零件的快速多实例化快速导入零件模型 (2)按各零件问的装配关系施加适当约束包括同轴、贴合、角度、间距、固接等调整零件到正确位置 (3)通过装配空间分析发现零件的缺陷及其间的装配冲突以便

做进一步的修改。

二、CAD技术在风能方面的应用风能是一种清洁的可再生能源。目前随着各国对环境保护、能源短缺等问题的日益关注风电行业已受到越来越多的重视。我国风能资源丰富风力发电机组在野外长时间经受各种极恶劣天气和非常复杂的风力交变载荷其设计与生产涉及机械制造、电机、电控、空气动

力学、高分子材料以及液压等多学科复杂定各个特征被创建的顺序力发电机组中最关键和承载最复杂的部件之一其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证风电机组正常稳定运行的关键因素是风力发电机组结构设计的重点和难点。对主

机架的要求有比重轻、机械性能和疲劳强度较好、便于制造和装配、能经受暴

风等极端恶劣条件和随机负荷等。随着大容量风力机的不断出现主机架结构朝着复杂化、大型化方向发展同时风力机上几乎所有载荷都要通过主机架传递到塔架上对于承受如此复杂载荷的部件其强度问题显得尤为重要不仅可以校核结构设计而且还会指导结构设计、优化结构。随着计算机及计算技术的飞速发展特别是适合于复杂结构的有限元分析技术的日臻成熟和成功应用极大改变传统的结构设计与分析方法。为此风机标准如G L、DNV等均对部件强度问题有明确要求对于如主机架等类似的复杂结构部件推荐采用有限元方法对其进行强度分析有限元法越来越多地应用于风机部件强度分析中。主机架结构强度分析采用三维有限元计算方法可以很好地处理复杂的几何模型问题建立模型时不需做大量的简化可按主机架的实际几何特征建立模型。故计算所得的结果能较好反映实际

问题并能更详细和准确地反映真实应力的分布得到不同位置的应力和位移值为疲劳计算提供载荷——应力分布关系最后确定最大应力和最大疲劳损伤的确切位置从而为主机架的强度校核及改进主机架结构设计提供依据。三 CAD 在汽车动力的应用 1.汽车模具CAD技术模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具也就是通常人们所说的模子。模具生产具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列、CAD在风能方面的应用采用SolidWorks 软件建立主机架的三维CAD模型并在Simulation模块中进行有限元计算。由于Simulation模块计算速度快可以大量节省时间缩短研发设计周期提高产品

的可靠性减少设计成本。本文给出了一种比较通用且快速的主机架静强度、疲劳强度分析方法即用CAD软件SolidWorks建模用其CAE工具Simulation快速进行

初步有限元强度分析可以很快得到结果优化设计待满足要求之后再用ANSYS 和AeroFat 进一步校核极限静强度和疲劳强度。实践证明这一过

程可以大量节省改型设计时间显著降低主机架重量且满足强度设计要求。总结

CAD技术在风能水能核能以及在汽车方面都有其广泛的应用。学好CAD技术对以后的就业都有很大的帮助。未来发展的热门。参考文献 1崔洪斌等编计算机辅助设计基础及应用清华大学出版社 2 刘崇欣编计算机辅助能源管理二汽冲模厂 3曾鹏、贾建民编 CAD技术在发电厂厂用电设计中的应用 4周远成王藏柱等编火电厂输煤系统计算机辅助设计华北电力学院 5王旭红陈启刚等编

摘要: CAD技术自诞生之日起为人类社会的发展和进步做出了巨大的贡献其简明快捷高效的制图功能为各行各业的科研工作者所喜爱。由于其强的制图功能 CAD技术已经渗透到社会生活的各个领域为改变人类的生存环境积极服务着。随着科技的不断进步 CAD技术在能源与动力领域也得到了很大的应用并且发挥着举足轻重的作用