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成果簡(jiǎn)介（1） 回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)支承是一切兩部分之間需要相對(duì)回轉(zhuǎn)又同時(shí)承受軸向力、 徑向力和傾覆力矩的機(jī)械傳力基礎(chǔ)元件。 其基本功能是采用螺栓將其固定在機(jī)械設(shè)備的上、 下支座上進(jìn)行傳力和傳動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備兩部分之間的相對(duì)回轉(zhuǎn)。本項(xiàng)目運(yùn)用彈性接觸理論及有限元方法， 以 SOLIDWORKS 軟件和 ANSYS 軟件為工具， 建立了球式及柱式回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)品的整體有限元計(jì)算模型， 研究了典型的球式及柱式回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)品在傾覆力矩和軸向力綜合作用下的力學(xué)性能。 尤其針對(duì)回轉(zhuǎn)

針對(duì)目前汽車、機(jī)床、航空航天等機(jī)械行業(yè)關(guān)鍵件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、加工質(zhì)量控制的技術(shù)需求，基于有限元仿真 CAE 技術(shù)提出最佳解決方案，提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本，通過合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)特性、加工工藝參數(shù)等，提升結(jié)構(gòu)部件的穩(wěn)定性及質(zhì)量。 

1.本公司研發(fā)生產(chǎn)的筒式不銹鋼油箱總成由燃油箱本體和集成傳感器組成燃油箱本體由隔板和端板組成，隔板采用壓緊+點(diǎn)焊工藝，端板采用壓緊+滾焊工藝。2.由于不銹鋼油箱在設(shè)計(jì)初期僅用 Hypermesh 軟件+Nastran 軟件+Hyperview 軟件等軟件對(duì)油箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)、剛強(qiáng)度等常規(guī)分析。但設(shè)計(jì)前期暫時(shí)還未能運(yùn)用流體CAE技術(shù)對(duì)油箱進(jìn)行剛度和強(qiáng)度耐久分析，同時(shí)，整車耐久和臺(tái)架試驗(yàn)也不能完全反映出油箱的設(shè)計(jì)缺陷，需要收集售后出現(xiàn)的問題來完善設(shè)計(jì)方案。3.迫切需要在設(shè)計(jì)初期運(yùn)用流體CAE技術(shù)針對(duì)油箱中不同體積的油液以及不同加速工況下對(duì)不銹鋼油箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛強(qiáng)度分析并依次為依據(jù)不斷優(yōu)化和完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝。

計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）分析是利用有限元分析、數(shù)值分析以及圖形圖像等技術(shù)模擬產(chǎn)品的實(shí)際工況，從而獲取產(chǎn)品的靜動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。采用CAE 分析技術(shù)，能大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此項(xiàng)技術(shù)已廣泛于航空航天、汽車、機(jī)車、電子、土木等各行各業(yè)，是企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)的不可缺少的有力保障。但CAE分析模型的建立異常冗繁，且有限元分析理論和相應(yīng)的軟件使用對(duì)于企業(yè)技術(shù)人員來說，仍是一個(gè)難點(diǎn)問題，為此，利用VC++和APDL等開

多模變薄拉深工藝廣泛用于生產(chǎn)厚底薄壁空心零件。采用多層組合凹模進(jìn)行變薄拉深可 以代替多次單模變薄拉深，并可省略中間退火、酸洗和表面處理工序，還可以與壓底、切口 等其它工序復(fù)合，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但其影響因素多，稍有不慎在各層凹模出口處都可 能出現(xiàn)穿底、斷腰、缺口等現(xiàn)象。本軟件的目的在于通過智能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高多模變 薄拉深模具設(shè)計(jì)的效率與可靠性，改變單純依賴經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試模、修模的落后方式。 多模變薄拉深 CAD/CAE 軟件是江蘇省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)項(xiàng)目《多模變薄拉深模具 CAD 軟件 與摩擦因子測(cè)試方法》的主要成果之一。 本軟件基于項(xiàng)目研制的變薄拉深上限模型以及混合罰函數(shù)法優(yōu)化程序，根據(jù)用戶輸入的 毛坯及工件的幾何尺寸、材料性能參數(shù)和潤(rùn)滑摩擦等信息，通過計(jì)算機(jī)智能化模擬分析和人 機(jī)交互方式，設(shè)計(jì)安全可靠結(jié)構(gòu)優(yōu)化的多模變薄拉深模具。軟件功能如下： （1）模擬單模至四模變薄拉深位移狀態(tài)，組合拉深狀態(tài)和力學(xué)狀態(tài)，為模具設(shè)計(jì)提供精 確的分析判斷。 （2）預(yù)測(cè)凹模的極限工作尺寸，確保工件拉過各層凹模時(shí)的安全可靠性。 （3）以人機(jī)交互和智能分析方式確定合理的組合凹模模數(shù)、優(yōu)化模層間距、凹模錐角和 定徑帶直徑等。 （4）自動(dòng)繪制模具總裝圖和模具零件圖。 分析程序采用 FORTAN77 語言，繪圖程序采用 AUTO-LISP 語言。借助 WINDOS 操作系統(tǒng)、 FORTAN77 和 AUTO-CAD 軟件包，在普通微機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)上述功能。 

汽車車身概念設(shè)計(jì)智能化CAD/CAE集成軟件系統(tǒng)(VCD-ICAE): 對(duì)一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的概念車身結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從全參數(shù)化建模——有限元網(wǎng)格自動(dòng)劃分——有限元求解仿真——參數(shù)與形狀拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)一體化的完整的智能化CAE技術(shù) .能夠大大縮短汽車車身概念設(shè)計(jì)周期70％以上，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。目前，此項(xiàng)技術(shù)正在向全球汽車及相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)推廣。

在棒、線、型、管材等軋制工藝制度制定中，首要任務(wù)之一是進(jìn)行科學(xué)的孔型設(shè)計(jì)。孔型設(shè)計(jì)合理與否直接影響到軋制效率、產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)際操作條件等。型材軋機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益可以通過提高孔型設(shè)計(jì)質(zhì)量和優(yōu)化軋制工藝制度（包括速度制度等）來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)孔型設(shè)計(jì)主要是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)試（湊）錯(cuò)法（Trial & Error），往往需要經(jīng)過多次試軋和修正才能軋出合格產(chǎn)品，研發(fā)周期長(zhǎng)、成本大。 本項(xiàng)目《計(jì)算機(jī)輔助孔型設(shè)計(jì)、模擬和優(yōu)化技術(shù)》以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)為核心進(jìn)行孔型設(shè)計(jì)，采用反映軋制過程多階段、多影響因素的精確數(shù)學(xué)模型，在滿足咬入及變形條件、孔型中穩(wěn)定條件以及設(shè)備能力和電機(jī)負(fù)荷等限制條件下，進(jìn)行孔型優(yōu)化設(shè)計(jì)，既獲得滿足要求的軋材幾何形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量和組織性能等，又達(dá)到高效率生產(chǎn)的目的。其設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心是應(yīng)用計(jì)算機(jī)優(yōu)化獲得最佳孔型系統(tǒng)、軋輥及孔型配置以及最優(yōu)工藝控制方案和工藝控制模型，還可以對(duì)孔型設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，根據(jù)模擬結(jié)果再對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的修改，用計(jì)算機(jī)模擬和優(yōu)化加速孔型設(shè)計(jì)進(jìn)程、提高孔型設(shè)計(jì)質(zhì)量（包括安全性、可靠性、共用性等），減少或代替試軋過程。 可應(yīng)用于下列各類棒、線、型、管材等軋制過程的孔型設(shè)計(jì)： 簡(jiǎn)單斷面、復(fù)雜或異形斷面型材等。 棒、線、型材及管材等孔型設(shè)計(jì)，包括：螺紋鋼筋、圓鋼、方鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、輕軌、重軌、扁鋼、球扁鋼、H型鋼、T型鋼等各類型材；熱彎或冷彎型材等；管材孔型設(shè)計(jì)等。 連續(xù)式軋機(jī)、半連軋、萬能軋制法以及橫列式軋機(jī)等。 鋼種：各類碳素鋼、碳結(jié)、優(yōu)質(zhì)碳結(jié)、各類合金鋼和特殊鋼等。

項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容 ：該項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容和所取得的成果包括： （1）多 型腔、并具有復(fù)雜曲面特征的注塑模具 CAD 參數(shù)化特征設(shè)計(jì)技術(shù)研究； （2）面向 Top—Down 的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配； （3）薄壁注塑產(chǎn)品 CAD 實(shí)體模型數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換技術(shù)； （4）多型腔注塑產(chǎn)品成型過程 CAD/CAE 集成分析技術(shù)；（5）計(jì)算機(jī)仿真及其產(chǎn)品成型生產(chǎn)試驗(yàn)。 該項(xiàng)目通過對(duì)注塑成型 CA

在棒材、線材、型材及管材等軋制工藝制度制定中，首要任務(wù)之一是進(jìn)行科學(xué)的孔型設(shè)計(jì)。孔型設(shè)計(jì)合理與否直接影響到軋制效率、產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)際操作條件等。棒、線、型材及管材等軋機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益可以通過提高孔型設(shè)計(jì)質(zhì)量和優(yōu)化軋制工藝制度（包括速度制度等）來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)孔型設(shè)計(jì)主要是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)試（湊）錯(cuò)法，往往需要經(jīng)過多次試軋和修正才能軋出合格產(chǎn)品，研發(fā)周期長(zhǎng)、成本大。本項(xiàng)目《高精度計(jì)算機(jī)輔助孔型設(shè)計(jì)、模擬和優(yōu)化（CAE）技術(shù)》針對(duì)各類棒線型材及管材產(chǎn)品以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助工程 CAE 為核心技術(shù)進(jìn)行孔型設(shè)計(jì)，采用反映軋制過程多階段、多影響因素的精確數(shù)學(xué)模型，在滿足咬入及變形條件、孔型中穩(wěn)定條件以及設(shè)備能力和電機(jī)負(fù)荷等限制條件下，進(jìn)行孔型優(yōu)化設(shè)計(jì),既獲得滿足要求的軋材幾何形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量和組織性能等，又達(dá)到高效率生產(chǎn)的目的。其設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心是應(yīng)用計(jì)算機(jī)優(yōu)化獲得最佳孔型系統(tǒng)、軋輥及孔型配置以及最優(yōu)工藝控制方案和工藝控制模型，還可以對(duì)孔型設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，根據(jù)模擬結(jié)果再對(duì)孔型設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的修改，用計(jì)算機(jī)模擬和優(yōu)化加速孔型設(shè)計(jì)進(jìn)程、提高孔型設(shè)計(jì)質(zhì)量（包括安全性、可靠性、共用性等），減少或代替試軋過程。該技術(shù)可應(yīng)用于各類棒、線、型材及管材等軋制過程的孔型設(shè)計(jì),其中包括：螺紋鋼筋（包括切分軋制）、圓鋼、方鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、 輕軌、重軌、扁鋼、球扁鋼、H 型鋼、T 型鋼等各類簡(jiǎn)單斷面、復(fù)雜或異形斷面型材等；熱彎或冷彎型材等；管材孔型設(shè)計(jì)（包括穿孔機(jī)孔型、連軋管孔型以及周期式冷軋管機(jī)組）等。連續(xù)式軋機(jī)、半連軋、萬能軋制法以及橫列式軋機(jī)等；環(huán)件軋制等特種軋制工藝。鋼種：各類碳素鋼、碳結(jié)、優(yōu)質(zhì)碳結(jié)、各類合金鋼和特殊鋼等。

項(xiàng)目組具有三維Pro/E、UG、SolidWorks、MasterCAM、Cimatron等CAD/CAM軟件的應(yīng)用開發(fā)能力，建立了模具的參數(shù)化圖形庫、數(shù)據(jù)庫和標(biāo)準(zhǔn)件庫。能使用DynaForm、Moldflow、Deform、ProCAST 、Ansys、Marc等CAE分析軟件模擬沖壓成形、鍛造成形、塑料成型、壓鑄成形過程，預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化成形方案，分析模具受力狀態(tài)和失效形式，優(yōu)化和改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)，并將模擬結(jié)果和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)編寫成專家系統(tǒng)程序集成到CAD/CAM系統(tǒng)中，開發(fā)出基于知識(shí)的智能C