计算机专业的社会需求数据分析开题报告.docVIP

课题名称:计算机专业的社会需求数据分析

所在院(系)部:计算机与通信工程系

计算机科学与技术,计算机应用,专业名称:

2016年1月3日

课题背景:

在设计阶段就对设计的产品进行性能测试，从而使生产出来的产

品最大可能的满足设计目标。通过运用ADAMS软件对刚性体和柔性

【3】体模型整体进行动力学仿真。运用有限元ANSYS软件对床身进行

静刚度分析和模态分析，通过改变床身内部筋板布局对其进行结构优

化。有限元(FiniteElementAnalysis)的核心思想是结构的离散化，

就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构

的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结

【4】果来替代对实际结构的分析。

3(设计内容:针对该磨床进行力学分析，应用动力学分析软件

毕业设计的

ADAMS进行工作状态下运动学与动力学模拟分析，并应用有限元软

内容和意义

件ANSYS进行静刚度分析、模态分析和结构优化。其中静刚度分析

主要是研究磨床床身在固定载荷的作用下的变形及应力状况，这对掌

握机床的机械特性大有帮助;其次，床身结构的动态特性是影响磨床

产品性能的关键因素之一，而研究其动态特性的方法主要是进行模态

分析，主要内容是确定磨床床身的震动特性既固有频率和主振型，它

们是承受动载荷的重要参数;最后是通过改变磨床床身内部筋板布局，

分析各布局的动静态特性，进行结构优化。

课题意义:

建立一个真正反映结构系统动态特性的磨床动力学模型，仅仅

页码起始页是进行结构动态优化设计的先决条件，而不是最终的目的。动态设

计的最终目的，是利用系统的动力学模型以期获得一个具有良好的

静、动态性能机床结构产品设计方案。通过对磨床进行力学分析，

应用动力学分析软件ADAMS进行工作状态下运动学与动力学模

拟分析，通过虚拟试验和测试，在产品开发阶段就可以帮助设计者

发现设计缺陷，并提出改进方案。应用有限元分析ANSYS，对床

身进行静力学分析和模态分析，可以通过变形云图，查看结构的薄

弱环节以及结构固有频率，通过对薄弱环节的分析，提出解决方案，

优化结构。

毕业设计的

内容和意义

国内外研究现状:

目前，磨床的动特性分析主要以有限元法为主，随着计算机技术

的发展，普遍采用通用的工程有限元软件进行建模、优化与仿真计算，

所建的模型由试验数据进行修正。我国机床工业至今仍与国外存在着

技术上的差距，不少国外机床在样本中标明他们的床身、立柱等基础

件经过了有限元分析，因而具有优异的动、静刚度、热变形等性能，

但我国的机床样本中做的很少。不过我国高校、研究所等单位已经拥

有了这方面的技术资源。

文献综述美国Catholic大学GBiabchi等进行了机床的动态设计与控制相结

【5】合的研究，Michigan大学的T.Jiang和M.Chiredast在应用有限元法

和动态分析的基础上，利用数学模型来模拟机床结构的联接形式，建

立了机床整机的动力学模型，并对机床结合面联接件的位置与数量进

【6】行了拓扑优化设计。

陕西理工学院侯红玲等在对机械系统进行运动学分析时，将

ANSYS与ADAMS两个软件结合使用，可以精确模拟整个系统的运

动，取得动力学仿真结果。ADAMS软件是著名的机械系统动力学仿

真分析软件，分析对象主要是刚体，但与ANSYS软件结合使用可以

考虑分析零部件的弹性，同样ADAMS的分析结果可为ANSYS分析

提供相应的边界条件。这些工作对于支持并加快提升企业的自主技术

【7】。创新能力具有一定的意义

东南大学的陈新、孙庆鸿在ANSYS软件上建立高精度内圆磨床

M2120A整机结构动力学模型和动力学分析。在建模过程中，分别采

用体单元、弹簧—阻尼单元和3D梁单元、三维接触单元模拟主要零

【8-9】部件、转子系统和结合部，该方法采用有限元法，用商品化软件进

行建模和分析，全部采用软件中的现有单元，其效率和精度高。

【10-12】汤文成等对床身结构的静、动态特性进行分析和优化设计，

通过分析和研究得出改变床身的筋板类型和布局设计是提高床身床身

结构的静、动态特性的有效手段，并且提出了以导轨的振动变形量作

为床身结构设计的主要依据，建立了床身的结构模型，以床身的结构

参数为设计变量，各设计变量对床身动态性能贡献加权作为结构优化

设计的目标函数，最后得到最优的床身设计方案，同时在机床的参数

化设计等方面进行了有益的尝试。

通过以上的综述可以看出，应用ADAMS软件对机床结构动

态特性的研究基本以机床单件或部分子结构的组合为对象，从整

机的角度建立包括主轴转子系统在内的整机完整的动力学模型

进行研究相对较少，而且运用柔性体